Сила тяжести

Сила тяжести, действующая на любую материальную частицу, находящуюся вблизи земной поверхности, сила Р, определяемая как геометрическая сумма силы притяжения Земли F и центробежной (переносной) силы инерции Q учитывающей эффект суточного вращения Земли (см. рис.). Направление С. т. является направлением вертикали в данной точке земной поверхности, а перпендикулярная к ней плоскость — горизонтальной плоскостью; углы l и j определяют соответственно геоцентрическую и астрономическую широты.

  Величина Q = mhw² (где т масса частицы, h её расстояние от земной оси, w — угловая скорость вращения Земли) ввиду малости w² очень мала по сравнению с F; поэтому С. т. мало отличается от силы притяжения. При перемещении вдоль поверхности Земли от полюса к экватору значение С. т. несколько убывает вследствие возрастания Q и несферичности Земли: на экваторе С. т. примерно на 0,5% меньше, чем на полюсе. Разность между углами (j и l тоже невелика (наибольшая около 11¢ при l = 45°). Под действием С. т. частица получает ускорение g = Р/т, называется ускорением силы тяжести, которое изменяется с широтой так же, как С. т.

  Во всех точках области, размеры которой малы по сравнению с радиусом Земли, С. т. можно считать равными и параллельными друг другу, т. е. образующими однородное силовое поле. В этом поле потенциальная энергия частицы П = Pz, где z — координата частицы, отсчитываемая по вертикали вверх от некоторого начального уровня, а при перемещении частицы из положения, где z = z₁, в положение, где z = z₂, работа С. т. А = P (z₁ — z₂) и не зависит от траектории и закона движения частицы. Действие С. т. существенно влияет почти на все явления и процессы, происходящие на Земле как в природе (включая живую), так и в технике. См. также Гравиметрия.

  С. М. Тарг.

Рис. к ст. Сила тяжести.