Často slyšíte slovo G-force používané v souvislosti s vypouštěním astronautů do vesmíru. Například astronaut zažívající sílu deseti Gs zažívá sílu rovnající se 10násobku gravitační síly. Chcete-li převést ze síly v G na sílu v Newtonech, potřebujete dvě zásadní informace. První je gravitační zrychlení v systému MKS (metr, kilogram, druhý), protože Newtony jsou jednotkami síly v tomto systému. Toto číslo je 9,8 metrů za sekundu2. Druhým je hmotnost osoby (nebo objektu), která zažívá zrychlení, v kilogramech. To obchází důležitý bod: Různé objekty (nebo lidé) zažívají různé G-síly.
Výpočet jednoho G.
Diskuse o G-síle, v níž se rozdíl mezi hmotností a hmotností stává obzvláště důležitým. Hmotnost tělesa je jeho setrvačný odpor ke změně jeho stavu pohybu. V systému SI se měří v kilogramech. Na druhé straně váha je síla vyvíjená na toto tělo gravitačním polem Země. Newtonův druhý zákon vám říká, že síla (F) se rovná hmotnosti (m) krát zrychlení (a)
F = ma
Gravitační zrychlení na Zemi je obvykle označeno malými písmeny g. Díky tomu je jeden G, což je síla působící gravitací na jakékoli těleso v gravitačním poli Země, rovná hmotnosti tělesa (m) krát zrychlení v důsledku gravitace.
1G = mg
To se také shoduje s váhou těla. V systému MKS se hmotnost měří v Newtonech, kde 1 Newton = 1 kg-m / s2. Jakmile jste změřili hmotnost těla v kilogramech a vypočítali jeho hmotnost v Newtonech pomocí hodnoty 9,8 m / s2 pro g můžete snadno převést na Gs a zpět. Dvě G se rovnají dvojnásobku hmotnosti objektu, čtvrtina G se rovná jedné čtvrtině jeho hmotnosti a tak dále.
Směrové záležitosti
Síla je vektorová veličina, což znamená, že má směrovou složku. Gravitace Země vždy působí tak, že táhne objekty směrem do středu planety a na zemský povrch vyvíjí stejnou sílu v opačném směru, aby zabránil pádu všeho na povrchu centrum. Fyzici tomu říkají normální síla a vytváří pocit váhy. Každé těleso na zemském povrchu zažívá normální sílu 1 G.
Astronaut zrychlující do vesmíru zažívá další normální sílu generovanou podlahou raketové lodi, což zvyšuje pocit hmotnosti. Při výpočtu vzestupné síly G musíte přidat 1 G k tahu generovanému plavidlem, ve kterém se nacházíte, protože i když je plavidlo v klidu, stále zažíváte normální sílu 1 G.
Pilot v trysce, který se zrychluje, nejen padá, směrem k zemi, by pocítil sílu v opačném směru, než jaký působí pozemský povrch. Tato síla by zrušila normální sílu generovanou podlahou plavidla pouze v případě, že zrychlení je větší než g. Musíte odečíst 1 G od celkové síly G generované plavidlem zrychlujícím směrem k zemi.