Anda sering mendengar kata G-force digunakan dalam konteks astronot yang diluncurkan ke luar angkasa. Seorang astronot yang mengalami gaya sepuluh Gs, misalnya, mengalami gaya sebesar 10 kali gaya gravitasi. Untuk mengubah dari gaya dalam Gs menjadi gaya dalam Newton, Anda memerlukan dua informasi penting. Yang pertama adalah percepatan gravitasi dalam sistem MKS (meter, kilogram, sekon), karena Newton adalah satuan gaya dalam sistem itu. Angka ini adalah 9,8 meter/detik2. Yang kedua adalah massa orang (atau benda) yang mengalami percepatan, dalam kilogram. Ini meniadakan poin penting: Objek (atau orang) yang berbeda mengalami gaya-G yang berbeda.
Menghitung Satu G
Sebuah diskusi tentang G-force di mana perbedaan antara berat dan massa menjadi sangat penting. Massa suatu benda adalah hambatan inersianya terhadap perubahan keadaan geraknya. Ini diukur dalam kilogram dalam sistem SI. Berat, di sisi lain, adalah gaya yang diberikan pada tubuh itu oleh medan gravitasi bumi. Hukum Kedua Newton memberitahu Anda bahwa gaya (F) sama dengan massa (m) kali percepatan (a)
F=ma
Percepatan gravitasi di Bumi biasanya dilambangkan dengan huruf kecil g. Hal ini membuat satu G, yang merupakan gaya yang diberikan oleh gravitasi pada setiap benda di medan gravitasi bumi, sama dengan massa benda (m) kali percepatan gravitasi.
1G = mg
Ini juga terjadi pada berat badan. Dalam sistem MKS, berat diukur dalam Newton, di mana 1 Newton = 1 kg-m/s2. Setelah Anda mengukur massa benda dalam kilogram dan menghitung beratnya dalam Newton menggunakan nilai 9,8 m/s2 untuk g, Anda dapat dengan mudah mengonversi ke Gs dan kembali lagi. Dua G sama dengan dua kali berat benda, seperempat G sama dengan seperempat beratnya dan seterusnya.
Arah Penting
Gaya merupakan besaran vektor, yang artinya memiliki komponen arah. Gravitasi bumi selalu bertindak untuk menarik benda ke arah pusat planet, dan permukaan bumi memberikan gaya yang sama dalam arah yang berlawanan untuk mencegah segala sesuatu di permukaan jatuh ke dalam pusat. Fisikawan menyebutnya gaya normal, dan itu menciptakan sensasi berat. Setiap benda di permukaan bumi mengalami gaya normal sebesar 1 G.
Seorang astronot yang berakselerasi ke luar angkasa mengalami gaya normal tambahan yang dihasilkan oleh lantai kapal roket, yang menambah sensasi berat. Saat menghitung gaya G ke atas, Anda harus menambahkan 1 G ke daya dorong yang dihasilkan oleh pesawat yang Anda masuki karena, saat pesawat dalam keadaan diam, Anda masih mengalami gaya normal sebesar 1 G.
Seorang pilot dalam sebuah jet yang dipercepat, tidak hanya jatuh, ke tanah akan merasakan gaya yang berlawanan dengan arah yang diberikan oleh permukaan bumi. Gaya ini akan membatalkan gaya normal yang dihasilkan oleh lantai pesawat hanya jika percepatannya lebih besar dari g. Anda harus mengurangi 1 G dari total G-force yang dihasilkan oleh pesawat yang berakselerasi ke tanah.