Oberflächenbeschleunigung

Die Oberflächenbeschleunigung (Symbol g) ist die Beschleunigung, die ein Körper nahe der Oberfläche eines Himmelskörpers wie beispielsweise der Erde auf Grund der Gravitationskraft erfährt. Für den Betrag der Beschleunigung findet sich auch die Bezeichnung Ortsfaktor.

Die Oberflächenbeschleunigung ist nicht nur vom Himmelskörper selbst, sondern auch von der Position auf dessen Oberfläche abhängig.

Ermittelt wird sie für einen gegebenen Ort durch die Messung der Gewichtskraft G einer bekannten Masse m

g = \frac{G}{m}

oder - wesentlich genauer - durch Messung der Schwingungsdauer t eines Fadenpendels mit Fadenlänge l:

g = \frac{4\pi^2 l}{T^2}

Der mittlere Wert der Oberflächenbeschleunigung auf der Erde beträgt g = 9,81 m/s², der tatsächliche Wert schwankt aber je nach Region.

In Deutschland beträgt sie zum Beispiel g = 9,814 m/s² in Hamburg und g = 9,807 m/s² in München. Näherungsweise nimmt er in Deutschland um circa 0,00088 m/s² pro Breitengrad zu und um etwa 0,00031 m/s² pro 100 Höhenmeter ab.

Näherungsweise lässt sich die Oberflächenbeschleunigung in auch mit Hilfe der Formel

g = 9,780327 \, (1 + 0,0053024 \, (\sin\varphi) ^ 2) \frac{\rm m}{\rm s^2} - 0,00000308 \, h \frac{\rm 1}{\rm s^2}

bestimmen, wobei φ die geographische Breite und h die Höhe über Normalnull darstellt. Diese Formel ist aus einer Potenzreihenentwicklung hervorgegangen, welche die Abplattung der Erde berücksichtigt. Man könnte den Wert durch weitere Reihenglieder genauer bestimmen, allerdings haben auch lokale Faktoren wie Dichteschwankungen im Erdinneren oder die Oberflächenform größeren Einfluss auf den Ortsfaktor. Dieser schwankt außerdem periodisch mit der Schwerkraft des Mondes auf die Erde.

Siehe auch: Schwerebeschleunigung, Erdbeschleunigung, Fallbeschleunigung

See also: Oberflächenbeschleunigung, Beschleunigung, Erdbeschleunigung, Erde, Fadenpendel, Fallbeschleunigung, Geographische Breite, Gewicht, Gravitation, Himmelskörper