Често чувате думата G-сила, използвана в контекста на изстрелването на космонавти в космоса. Например астронавт, изпитващ сила от десет Gs, изпитва сила, равна на 10 пъти силата на гравитацията. За да конвертирате от сила в Gs към сила в нютон, имате нужда от две важни части информация. Първото е ускорението поради гравитацията в системата MKS (метър, килограм, секунда), тъй като Нютоните са силовите единици в тази система. Това число е 9,8 метра / секунда2. Втората е масата на човека (или обекта), изпитващ ускорението, в килограми. Това избягва важна точка: Различните обекти (или хората) изпитват различни G-сили.
Изчисляване на едно G
Дискусия за G-сила в такава, при която разликата между теглото и масата става особено важна. Масата на тялото е неговата инерционна устойчивост на промяна в състоянието му на движение. Измерва се в килограми в системата SI. От друга страна, теглото е силата, упражнявана върху това тяло от гравитационното поле на Земята. Вторият закон на Нютон ви казва, че силата (F) е равна на маса (m) по ускорение (a)
F = ma
Ускорението поради гравитацията на Земята обикновено се обозначава с малка буква g. Това прави едно G, което е силата, упражнявана от гравитацията върху всяко тяло в гравитационното поле на Земята, равно на масата на тялото (m), умножена по ускорението поради гравитацията.
1G = mg
Това също се случва да бъде теглото на тялото. В системата MKS теглото се измерва в нютони, където 1 нютон = 1 kg-m / s2. След като измерите масата на тялото в килограми и изчислите теглото му в нютони, като използвате стойността 9,8 m / s2 за g можете лесно да конвертирате в Gs и обратно. Две G са равни на двойното тегло на обекта, четвърт G е равна на една четвърт от теглото му и т.н.
Посоката има значение
Силата е векторна величина, което означава, че има насочена компонента. Земната гравитация винаги действа, за да издърпа обекти към центъра на планетата и повърхността на Земята упражнява еднаква сила в обратна посока, за да предотврати падането на всичко на повърхността в център. Физиците наричат това нормална сила и тя създава усещането за тежест. Всяко тяло на земната повърхност изпитва нормална сила от 1 G.
Астронавтът, ускоряващ се в космоса, изпитва допълнителна нормална сила, генерирана от пода на ракетния кораб, което добавя към усещането за тежест. Когато изчислявате G-сила нагоре, трябва да добавите 1 G към тягата, генерирана от плавателния съд, в който се намирате, тъй като, когато плаващото средство е в покой, все още изпитвате нормална сила от 1 G.
Пилот в струя, която се ускорява, а не просто пада, към земята ще почувства сила в посока, обратна на тази, упражнявана от повърхността на земята. Тази сила ще отмени нормалната сила, генерирана от пода на плавателния съд, само ако ускорението е по-голямо от g. Трябва да извадите 1 G от общата G-сила, генерирана от плавателен съд, ускоряващ се към земята.