Conţinut
Auzi adesea cuvântul forță G folosit în conținutul astronauților lansat în spațiu. Un astronaut care se confruntă cu o forță de zece Gs, de exemplu, se confruntă cu o forță egală cu de 10 ori forța gravitației. Pentru a converti din forță în Gs în forță în Newton, aveți nevoie de două informații cruciale. Prima este accelerația datorată gravitației în sistemul MKS (metru, kilogram, al doilea), deoarece Newtons sunt unitățile de forță din sistemul respectiv. Acest număr este de 9,8 metri / secundă2. Al doilea este masa persoanei (sau obiectului) care experimentează accelerația, în kilograme. Acest lucru obține un punct important: diferite obiecte (sau oameni) experimentează diferite forțe G.
Calcularea unuia G
O discuție despre forța G în care diferența dintre greutate și masă devine deosebit de importantă. Masa unui corp este rezistența sa inerțială la o schimbare a stării sale de mișcare. Se măsoară în kilograme în sistemul SI. Pe de altă parte, greutatea este forța exercitată asupra acelui corp de câmpul gravitațional al Pământului. Newtons A doua lege vă spune că forța (F) este egală cu masa (m) de accelerare (a)
F = ma
Accelerația datorată gravitației pe Pământ este, de obicei, notată cu un g mai mic. Acest lucru face ca o G, care este forța exercitată de gravitație asupra oricărui corp din câmpul gravitațional al Pământului, egală cu masa corpului (m) de accelerație datorată gravitației.
1 G = mg
Aceasta se întâmplă, de asemenea, să fie greutatea corpului. În sistemul MKS, greutatea este măsurată în Newton, unde 1 Newton = 1 kg-m / s2. După ce ați măsurat masa unui corp în kilograme și ați calculat greutatea acestuia în Newton utilizând valoarea 9,8 m / s2 pentru g, puteți converti cu ușurință în Gs și înapoi. Două G egalează de două ori mai mult decât greutatea obiectului, un sfert G este egală cu o pătrime din greutatea sa și așa mai departe.
Probleme de direcție
Forța este o cantitate vectorială, ceea ce înseamnă că are o componentă direcțională. Gravitația pământului acționează întotdeauna pentru a trage obiectele spre centrul planetei, iar suprafața Pământului exercită o forță egală în direcția opusă pentru a împiedica totul pe suprafață să cadă în centru. Fizicienii numesc aceasta forța normală și creează senzația de greutate. Fiecare corp de pe suprafața pământului experimentează o forță normală de 1 G.
Un astronaut care accelerează în spațiu experimentează o forță normală suplimentară generată de podeaua rachetei, ceea ce se adaugă la senzația de greutate. Când calculați forța G în sus, trebuie să adăugați 1 G la forța generată de ambarcațiunea în care sunteți, deoarece, atunci când ambarcațiunea este în repaus, mai experimentați o forță normală de 1 G.
Un pilot într-un jet care se accelerează, nu doar căzând, spre pământ ar simți o forță în direcția opusă celei exercitate de suprafața pământului. Această forță ar anula forța normală generată de podeaua ambarcațiunii numai dacă accelerația este mai mare de g. Trebuie să scade 1 G din forța G totală generată de o ambarcațiune care accelerează spre pământ.