Зависимость ускорения свободного падения от высоты и географической широты.

Установлено, что на географической широте 45°, у поверхности Земли ускорение свободного падения равно 9,80665 м/с2 (округленно 9,81 м/с2). В различных точках земного шара в зависимости от географической широты и высоты над уровнем моря числовое значение g оказывается неодинаковым, изменяясь примерно от 9,83 м/с2 на полюсах до 9,78 м/с2 на экваторе. На широте Москвы g = 9,81523 м/с2. Обычно, если в расчетах не требуется высокая точность, то числовое значение ускорения свободного падения во всех точках поверхности Земли принято считать одинаковым и равным 9,8 м/с2 или даже 10 м/с2. Стандартное («нормальное») значение, принятое при построении систем единиц, g = 9,80665 м/с², а в технических расчетах обычно принимают g = 9,81 м/с². Значение g было определено как «среднее» в каком-то смысле ускорение свободного падения на Земле, примерно равно ускорению свободного падения на широте 45,5° на уровне моря. Реальное ускорение свободного падения на поверхности Земли зависит от широты, времени суток и других факторов. Оно варьируется от 9,780 м/с² на экваторе до 9,832 м/с² на полюсах. Оно может быть вычислено (в м/с²) по эмпирической формуле:
где — широта рассматриваемого места, — высота над уровнем моря в метрах.
Ускорение свободного падения состоит из двух слагаемых: гравитационного ускорения и центробежного ускорения. Значение гравитационного ускорения на поверхности планеты можно приблизительно подсчитать, представив планету точечной массой M, и вычислив гравитационное ускорение на расстоянии её радиуса R:
где G — гравитационная постоянная (6,6742·10−11 м³с−2кг−1).
Если применить эту формулу для вычисления гравитационного ускорения на поверхности Земли, мы получим
м/с²
Полученное значение лишь приблизительно совпадает с ускорением свободного падения в данном месте. Отличия обусловлены: центробежным ускорением, которое присутствует в системе отсчёта, связанной с вращающейся Землёй; отличием формы Земли от шарообразной; неоднородностью Земли, что используется для поиска полезных ископаемых по гравитационным аномалиям