Die G-Kraft bezieht sich auf eine Einheit, die auf der Schwerkraft der Erde basiert: die ständige, unsichtbare Anziehungskraft, die Sie davon abhält, in den Weltraum zu schweben. Da der Wert dieser Kraft bekannt ist, verwenden Wissenschaftler sie als bequemen Maßstab, um andere Kräfte zu messen. wie die Beschleunigung eines Autos, der Aufprall zweier kollidierender Fußballspieler oder ein Kampfjet, der aus einem Steilhang herausfährt tauchen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
G ist eine bequeme Einheit zum Messen von Kräften, die mit der Schwerkraft verglichen wird, wobei die Erdgravitation = 1 G ist.
Beschleunigung und Kraft
In der Physik ist Beschleunigung eine Änderung der Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit. Wenn Sie einen Ball auf Armlänge halten und ihn fallen lassen, ist die Anfangsgeschwindigkeit des Balls Null, aber durch die Anziehungskraft der Schwerkraft beschleunigt er mit immer größerer Geschwindigkeit nach unten. Die Schwerkraft liefert die Kraft und der Ball reagiert mit Beschleunigung. Unter dem Einfluss der Schwerkraft beschleunigen alle Objekte, unabhängig von ihrem Gewicht, auf der Erde gleich schnell.
Der Wert von „g“
Forscher messen die Geschwindigkeit in Entfernungseinheiten geteilt durch Zeit, beispielsweise Meter pro Sekunde; Die Einheiten für die Beschleunigung sind Geschwindigkeit geteilt durch Zeit, z. B. Meter pro Sekunde pro Sekunde oder Meter pro Sekunde zum Quadrat. Für die Schwerkraft auf der Erde beträgt der Wert 9,8 Meter pro Quadratsekunde oder 32,2 Fuß pro Quadratsekunde. Das heißt, wenn Sie einen Ball von einem sehr hohen Gebäude werfen, hat der Ball nach einer Sekunde eine Geschwindigkeit von 9,8 m/s, nach zwei Sekunden 19,6 m/s usw., bis er den Boden berührt. Der Einfachheit halber bezeichnen Wissenschaftler diesen Wert mit dem Buchstaben „g“.
Kleines „g“, großes „G“
Sie könnten in Verwirrung geraten, wenn Sie über die G-Kraft sprechen, da ein großes „G“ das eine und ein kleines „g“ etwas anderes bedeutet. Kleines g ist die konstante Gravitationskraft auf der Erde, 9,8 m ÷ s2. Big G ist selbst eine bequeme Einheit basierend auf der Schwerkraft, während 1 G die Kraft ist, die 9,8 m ÷ s. erzeugt2 der Beschleunigung. Big G ist praktisch, weil praktisch jeder aus der täglichen Erfahrung weiß, wie sich 1 G Kraft anfühlt.
Richtung von g und G
Alle Kräfte haben eine Richtung, in die sie drücken oder ziehen. Zum Beispiel öffnen Sie eine Tür, indem Sie den Griff zu sich ziehen. Oder wenn du einem Freund einen Ball zuwirfst, schiebst du ihn in seine Richtung. Die Erdanziehungskraft g zeigt immer nach unten, zum Mittelpunkt des Planeten. Bei der Erarbeitung von Bewegungsproblemen geben Wissenschaftler g ein negatives Vorzeichen, um anzuzeigen, dass es nach unten zieht und Bewegungen und Kräften nach oben oder in positiver Richtung entgegenwirkt. Beliebige G-Kräfte können jedoch in jede Richtung zeigen: nach oben, unten, von einer Seite zur anderen oder in einem Winkel.
Echte G-Kräfte
Ein Auto, das in 5 Sekunden von null auf 100 km/h beschleunigt, übt auf seine Insassen eine Kraft von etwa 1/2 G aus. Kampfpiloten können bei extremen Manövern Kräfte von mehr als 7 Gs erfahren. Aufprallkräfte können viel höher sein, obwohl sie nur einen kurzen Moment dauern. Kollisionen zwischen Fußballspielern können 150 G überschreiten. Bei einem Autounfall können die auf den menschlichen Körper wirkenden Kräfte auch bis zu 150 Gs betragen, durch das Tragen des richtigen Sicherheitsgurts können sie jedoch auf etwa 20 Gs reduziert werden.