पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण - Gravity of Earth - Rexgin

पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण, जिसे g से दर्शाया जाता है, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण और ग्रह के घूर्णन के कारण उत्पन्न अपकेन्द्रीय बल के संयुक्त प्रभावों के कारण वस्तुओं द्वारा अनुभव किया जाने वाला शुद्ध त्वरण है। यह एक सदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। इस सदिश की दिशा एक साहुल रेखा द्वारा इंगित दिशा के अनुरूप होती है।

पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण

SI इकाइयों में, गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को मीटर प्रति वर्ग सेकंड (m/s²) या समतुल्य रूप से न्यूटन प्रति किलोग्राम (N/kg) में मापा जाता है। पृथ्वी की सतह के पास, यह त्वरण लगभग 9.8 m/s² (या 32 ft/s²) होता है, जो दो सार्थक अंकों तक सटीक होता है। इसका अर्थ है कि, वायु प्रतिरोध की उपेक्षा करते हुए, एक स्वतंत्र रूप से गिरती हुई वस्तु अपनी गति हर सेकंड लगभग 9.8 मीटर प्रति सेकंड बढ़ा देती है।

हालाँकि, पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण हर जगह एक समान नहीं है - यह ऊँचाई, अक्षांश और पृथ्वी के भीतर द्रव्यमान के वितरण जैसे कारकों के कारण स्थान के साथ थोड़ा भिन्न होता है। गुरुत्वाकर्षण का अंतरराष्ट्रीय स्तर पर स्वीकृत मानक मान 9.80665 मीटर/सेकंड² है। इस संदर्भ मान को अक्सर gₙ, g₀, या केवल g से दर्शाया जाता है। भूमध्य रेखा पर, जहाँ पृथ्वी के घूर्णन से उत्पन्न अपकेन्द्रीय बल प्रभावी गुरुत्वाकर्षण को थोड़ा कम कर देता है, "सामान्य" मान 9.78033 मीटर/सेकंड² है।

पृथ्वी पर किसी वस्तु का भार वह बल है जिससे वह ग्रह के केंद्र की ओर खिंचती है और इसकी गणना न्यूटन के दूसरे नियम,

F = m × a, का उपयोग करके की जाती है,

जहाँ F बल है, m द्रव्यमान है, और a त्वरण है ।

यद्यपि गुरुत्वाकर्षण त्वरण इस बल का मुख्य योगदानकर्ता है, पृथ्वी का घूर्णन भी किसी वस्तु के सटीक भार को निर्धारित करने में भूमिका निभाता है। चंद्रमा और सूर्य के बाह्य गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को आमतौर पर इस गणना से बाहर रखा जाता है, क्योंकि ज्वारीय बलों के अध्ययन में इन पर अलग से विचार किया जाता है।

पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में परिवर्तन

यदि पृथ्वी एक समान द्रव्यमान घनत्व वाला एक अघूर्णी पूर्ण गोला होती, या जिसका घनत्व केवल केंद्र से दूरी (अर्थात, गोलाकार समरूपता) पर निर्भर करता, तो यह अपनी सतह पर सभी बिंदुओं पर समान बल का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न करती।

हालाँकि, वास्तव में, पृथ्वी घूमती भी है और पूर्णतः गोलाकार भी नहीं है। यह ध्रुवों पर थोड़ी चपटी और भूमध्य रेखा पर उभरी हुई है, जिससे एक चपटा गोलाकार आकृति बनती है। ये कारक ग्रह की सतह पर गुरुत्वाकर्षण बल में छोटे लेकिन मापनीय परिवर्तन उत्पन्न करते हैं।

पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण लगभग 0.7% भिन्न होता है, जो पेरू के नेवाडो हुआस्करन (एंडीज़ के सबसे ऊँचे पहाड़ों में से एक) पर लगभग 9.7639 मीटर/सेकंड² से लेकर आर्कटिक महासागर की सतह पर 9.8337 मीटर/सेकंड² तक होता है।

प्रमुख शहरों में, गुरुत्वाकर्षण मान आमतौर पर 9.7806 मीटर/सेकंड² के बीच होता है - जैसा कि कुआलालंपुर, मेक्सिको सिटी और सिंगापुर में देखा गया है - और ओस्लो व हेलसिंकी में 9.825 मीटर/सेकंड² के बीच।

गुरुत्वाकर्षण का पारंपरिक मान

वैज्ञानिक मापों को मानकीकृत करने के लिए, माप-तौल पर तृतीय महासम्मेलन (1901) ने मानक गुरुत्वाकर्षण त्वरण को इस प्रकार परिभाषित किया:

gₙ = 9.80665 मीटर/सेकंड²।

यह मान 1888 में पेरिस के निकट पैविलॉन डी ब्रेटुइल में लिए गए मापों से प्राप्त किया गया था, जिसे सैद्धांतिक रूप से 45° अक्षांश पर समुद्र तल पर गुरुत्वाकर्षण को दर्शाने के लिए समायोजित किया गया था। यह किसी विशिष्ट स्थान का गुरुत्वाकर्षण मान या वैश्विक औसत नहीं है, बल्कि एक पारंपरिक संदर्भ मान है जिसका उपयोग तब किया जाता है जब अधिक सटीक स्थानीय मान अनावश्यक या अनुपलब्ध हो।

मानक गुरुत्वाकर्षण मान, gₙ = 9.80665 m/s², किलोग्राम-बल (kgf) और पाउंड-बल (lbf) जैसी बल-संबंधित इकाइयों को परिभाषित करने में भी मौलिक है।