Περιεχόμενο
Συχνά ακούτε τη λέξη G-force που χρησιμοποιείται στο con των αστροναυτών που εκτοξεύονται στο διάστημα. Ένας αστροναύτης που βιώνει μια δύναμη δέκα Gs, για παράδειγμα, βιώνει μια δύναμη ίση με 10 φορές τη δύναμη της βαρύτητας. Για να μετατρέψετε από τη δύναμη σε Gs σε δύναμη στο Newtons, χρειάζεστε δύο κρίσιμα κομμάτια των πληροφοριών. Η πρώτη είναι η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα στο σύστημα MKS (μετρητής, χιλιόγραμμο, δεύτερο), δεδομένου ότι οι Newtons είναι οι μονάδες δύναμης σε αυτό το σύστημα. Αυτός ο αριθμός είναι 9,8 μέτρα / δευτερόλεπτο2. Η δεύτερη είναι η μάζα του ατόμου (ή αντικειμένου) που βιώνει την επιτάχυνση, σε χιλιόγραμμα. Αυτό αποκλείει ένα σημαντικό σημείο: Διαφορετικά αντικείμενα (ή άνθρωποι) βιώνουν διαφορετικές δυνάμεις G.
Υπολογισμός ενός G
Μια συζήτηση σχετικά με την δύναμη G σε μία στην οποία η διαφορά μεταξύ βάρους και μάζας γίνεται ιδιαίτερα σημαντική. Η μάζα ενός σώματος είναι η αδρανής αντίστασή του σε μια αλλαγή της κατάστασης κίνησης του. Μετράται σε χιλιόγραμμα στο σύστημα SI. Το βάρος, από την άλλη πλευρά, είναι η δύναμη που ασκείται σε αυτό το σώμα από το πεδίο βαρύτητας της Γης. Ο Newton Second Law σας λέει ότι η δύναμη (F) ισούται με την επιτάχυνση μάζας (m) φορές (a)
F = ma
Η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα στη Γη συνήθως υποδηλώνεται με πεζά g. Αυτό κάνει το ένα G, το οποίο είναι η δύναμη που ασκείται από τη βαρύτητα σε οποιοδήποτε σώμα στο βαρυτικό πεδίο της Γης, ίσο με τη μάζα του σώματος (m) φορές την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας.
1 G = mg
Αυτό συμβαίνει επίσης να είναι το βάρος του σώματος. Στο σύστημα MKS, το βάρος μετράται σε Newtons, όπου 1 Newton = 1 kg-m / s2. Αφού μετρήσετε τη μάζα ενός σώματος σε χιλιόγραμμα και υπολογίσετε το βάρος του σε Newton χρησιμοποιώντας την τιμή 9,8 m / s2 για g, μπορείτε εύκολα να μετατρέψετε σε Gs και πάλι πίσω. Δύο Gs ισούται με το διπλάσιο του βάρους του αντικειμένου, ένα τέταρτο G ισούται με το ένα τέταρτο του βάρους του και ούτω καθεξής.
Κατεύθυνση Θέματα
Η δύναμη είναι μια διανυσματική ποσότητα, που σημαίνει ότι έχει μια κατευθυντική συνιστώσα. Η βαρύτητα της Γης πάντα ενεργεί για να τραβήξει αντικείμενα προς το κέντρο του πλανήτη και η επιφάνεια της Γης ασκεί μια ίση δύναμη προς την αντίθετη κατεύθυνση, ώστε να μην πέσει τα πάντα στην επιφάνεια στο κέντρο. Οι φυσικοί ονομάζουν αυτή την κανονική δύναμη και δημιουργούν την αίσθηση του βάρους. Κάθε σώμα επί της επιφάνειας της γης βιώνει κανονική δύναμη 1 G.
Ένας αστροναύτης επιταχυνόμενος στο διάστημα βιώνει μια επιπλέον κανονική δύναμη που παράγεται από το δάπεδο του πυραύλου, γεγονός που αυξάνει την αίσθηση του βάρους. Κατά τον υπολογισμό της ανοδικής δύναμης G, πρέπει να προσθέσετε 1 G στην ώση που παράγεται από το σκάφος youre, επειδή, όταν το σκάφος είναι σε ηρεμία, εξακολουθείτε να αντιμετωπίζετε μια κανονική δύναμη 1 G.
Ένας πιλότος σε ένα τζετ που επιταχύνει, όχι μόνο πέφτει, προς το έδαφος θα νιώσει μια δύναμη προς την κατεύθυνση αντίθετη από εκείνη που ασκείται από την επιφάνεια της γης. Αυτή η δύναμη θα ακυρώνει την κανονική δύναμη που παράγεται από το δάπεδο του σκάφους μόνον εάν η επιτάχυνση είναι μεγαλύτερη από το g. Πρέπει να αφαιρέσετε 1 G από τη συνολική δύναμη G που παράγει ένα σκάφος που επιταχύνεται προς το έδαφος.