Obsah
Často počujete slovo G-force používané v prípade, že sa astronauti dostávajú do vesmíru. Napríklad astronaut, ktorý má silu 10 G, prežíva silu rovnajúcu sa 10-násobku gravitačnej sily. Ak chcete previesť z sily v G na silu v Newtonoch, potrebujete dve zásadné informácie. Prvým je zrýchlenie spôsobené gravitáciou v systéme MKS (meter, kilogram, druhý), pretože Newtony sú silové jednotky v tomto systéme. Toto číslo je 9,8 metrov za sekundu2, Druhým je hmotnosť osoby (alebo predmetu), ktorá zažila zrýchlenie, v kilogramoch. Toto obchádza dôležitý bod: Rôzne objekty (alebo ľudia) zažívajú rôzne sily G.
Vypočítanie jedného G
Diskusia o G-sile v tej, v ktorej je rozdiel medzi hmotnosťou a hmotnosťou obzvlášť dôležitý. Hmotnosť tela je jeho zotrvačný odpor voči zmene jeho stavu pohybu. V systéme SI sa meria v kilogramoch. Na druhej strane hmotnosť je sila, ktorú na toto telo pôsobí gravitačné pole Zeme. Newtonov zákon druhý vám hovorí, že sila (F) sa rovná hmotnosti (m) krát akcelerácii (a)
F = ma
Zrýchlenie spôsobené gravitáciou na Zemi sa zvyčajne označuje malými písmenami g. Týmto sa jedno G, ktoré je silou pôsobiacou gravitáciou na akékoľvek teleso v gravitačnom poli Zeme, rovná hmotnosti tela (m) a zrýchleniu v dôsledku gravitácie.
1 G = mg
To sa tiež stáva hmotnosť tela. V systéme MKS sa hmotnosť meria v Newtonoch, kde 1 Newton = 1 kg-m / s2, Akonáhle ste zmerali hmotnosť tela v kilogramoch a vypočítali jeho hmotnosť v Newtonoch pomocou hodnoty 9,8 m / s2 pre g, môžete ľahko previesť na Gs a späť. Dve G sa rovnajú dvojnásobku hmotnosti objektu, štvrtina G sa rovná jednej štvrtine jeho hmotnosti a tak ďalej.
Smerové záležitosti
Sila je vektorové množstvo, čo znamená, že má smerovú zložku. Gravitácia Zeme vždy pôsobí tak, že pritiahne predmety do stredu planéty a povrch Zeme vyvinie rovnakú silu v opačnom smere, aby zabránil tomu, aby všetko na povrchu padalo do stredu. Fyzici to nazývajú normálnou silou a vytvára pocit váhy. Každé telo na zemskom povrchu zažije normálnu silu 1 G.
Astronaut, ktorý sa zrýchľuje do vesmíru, zažije dodatočnú normálnu silu, ktorú vytvára dno raketovej lode, čo zvyšuje pocit váhy. Pri výpočte vzostupnej G-sily musíte pridať 1 G k ťahu generovanému plavidlom, pretože aj keď je plavidlo v pokoji, stále máte normálnu silu 1 G.
Pilot v lete, ktorý zrýchľuje, nielen klesá, smerom k zemi, bude pociťovať silu v opačnom smere, ako je sila pôsobiaca na zemský povrch. Táto sila by zrušila normálnu silu, ktorú vytvára podlaha plavidla, iba ak je zrýchlenie väčšie ako g. Musíte odpočítať 1 G od celkovej sily G generovanej plavidlom zrýchľujúcim sa na zem.