2020-04-12
270
Гравитационное поле является потенциальным полем, для его описания удобно воспользоваться понятием гравитационного потенциала U, дифференциал которого dU по своему физическому смыслу является работой, затрачиваемой для перемещения материальной точки с единичной массой на расстояние dR в рассматриваемом гравитационном поле.
Согласно Ньютоновскому закону всемирного тяготения, сила гравитационного притяжения F между двумя материальными точками с массами m 1 и m 2, находящимися на расстоянии r, равна: 
.
Величина гравитационного ускорения на поверхности Земли и на высоте H связана с массой Земли определяется следующим соотношением:
где: M – масса Земли, R – радиус Земли, Н – высота полета
g0 – гравитационное ускорение не поверхности Земли.
gH – гравитационное ускорение на высоте H.
Для расчетов можно использовать M = 5,9736·1024 кг, R = 6,371·106 м.
Значение гравитационной постоянной регулярно уточняется и в 2014 году составило:
G = 6,67408·10−11 м3·с−2·кг−1, или Н·м²·кг−2.
В приблизительных расчётах обычно принимают g0 = 9,81 м/с².
| Гравитационное ускорение на различной высоте H над уровнем моря | |||
| H, км | g, м/с2 | H, км | g, м/с2 |
| 0 | 9,8066 | 20 | 9,74H52 |
| 1 | 9,8036 | 50 | 9,6542 |
| 2 | 9,8005 | 80 | 9,5644 |
| 3 | 9,7974 | 100 | 9,505 |
| 4 | 9,7943 | 120 | 9,447 |
| 5 | 9,7912 | 500 | 8,45 |
| 6 | 9,7882 | 1000 | 7,36 |
| 8 | 9,7820 | 10 000 | 1,50 |
| 10 | 9,7759 | 50 000 | 0,125 |
| 15 | 9,7605 | 400 000 | 0,0025 |
Центробежное ускорение
Центробежное ускорение является следствием вращения Земли вокруг своей оси.
В точке, находящейся на расстоянии r от оси вращения, центробежное ускорение равно aц=ω2r,
где ω = 2π/ T – угловая скорость вращения Земли, ω = 15,04107°/час,
Т = 86164,1 с – время одного оборота (звёздные сутки),
Центробежное ускорение перпендикулярно оси вращения и направлено в сторону от неё. Можно подсчитать, что на Земле оно меняется от 0 на полюсах до 3,4 см/с2 на экваторе.
