לעתים קרובות אתה שומע את המילה כוח G המשמש בהקשר של אסטרונאוטים ששוגרו לחלל. אסטרונאוט שחווה כוח של עשרה ג'י, למשל, חווה כוח השווה פי 10 מכוח המשיכה. כדי להמיר מכוח ב- Gs לכוח בניוטונים, אתה זקוק לשני פיסות מידע מכריעות. הראשון הוא התאוצה בגלל כוח המשיכה במערכת ה- MKS (מטר, קילוגרם, שנייה), מכיוון שניוטונים הם יחידות הכוח במערכת זו. המספר הזה הוא 9.8 מטר / שנייה2. השנייה היא המסה של האדם (או האובייקט) שחווה את התאוצה, בקילוגרמים. זה מונע נקודה חשובה: עצמים שונים (או אנשים) חווים כוחות G שונים.
חישוב G אחד
דיון על כוח G בו ההבדל בין משקל למסה הופך להיות חשוב במיוחד. המסה של הגוף היא ההתנגדות האינרציאלית שלו לשינוי מצב התנועה שלו. זה נמדד בקילוגרמים במערכת SI. משקל, לעומת זאת, הוא הכוח שמופעל על אותו גוף על ידי שדה הכבידה של כדור הארץ. החוק השני של ניוטון אומר לך שכוח (F) שווה מסה (m) פעמים תאוצה (a)
F = אמא
התאוצה עקב כוח המשיכה על כדור הארץ מסומנת בדרך כלל באות קטנה. זה הופך את G אחד, שהוא הכוח שמפעיל כוח המשיכה על כל גוף בשדה הכבידה של כדור הארץ, לשווה למסת הגוף (מ ') פי האצה בגלל כוח המשיכה.
1 גרם = מ"ג
זה במקרה גם משקל הגוף. במערכת MKS, משקל נמדד בניוטון, שם 1 ניוטון = 1 ק"ג-מ / ש2. לאחר שמדדתם את מסת הגוף בקילוגרמים וחישבתם את משקלו בניוטון באמצעות הערך 9.8 מ / ש2 עבור g, אתה יכול להמיר בקלות ל- Gs ובחזרה. שני GS שווים כפליים ממשקל האובייקט, רבע G שווה לרבע ממשקלו וכן הלאה.
ענייני כיוון
כוח הוא כמות וקטורית, כלומר יש לו מרכיב כיווני. כוח המשיכה של כדור הארץ פועל תמיד כדי למשוך עצמים לעבר מרכז כדור הארץ ומשטח כדור הארץ מפעיל כוח שווה בכיוון ההפוך כדי למנוע את כל מה שעל פני השטח ליפול לתוך מֶרְכָּז. פיסיקאים מכנים זאת הכוח הרגיל, וזה יוצר תחושת משקל. כל גוף על פני האדמה חווה כוח נורמלי של 1 G.
אסטרונאוט שמאיץ לחלל חווה כוח נורמלי נוסף שנוצר על ידי רצפת ספינת הרקטות, שמוסיף לתחושת המשקל. בעת חישוב כוח ה- G כלפי מעלה, עליך להוסיף 1 גרם לדחף שנוצר על ידי כלי השיט בו אתה נמצא מכיוון שכאשר המלאכה נמצאת במנוחה אתה עדיין חווה כוח רגיל של 1 G.
טייס במטוס שמאיץ ולא רק נופל לעבר הקרקע ירגיש כוח בכיוון ההפוך לזה שמפעיל כדור הארץ. כוח זה יבטל את הכוח הרגיל שנוצר על ידי רצפת כלי השיט רק אם התאוצה גדולה מ- g. עליכם לחסר 1 גרם מכוח ה- G הכולל שנוצר על ידי כלי שיט המואץ לכיוון הקרקע.