ニュートンをG力に変換する方法

宇宙飛行士が宇宙に打ち上げられる状況で使用されるG力という言葉をよく耳にします。 たとえば、10 Gの力を経験している宇宙飛行士は、重力の10倍に等しい力を経験しています。 Gの力からニュートンの力に変換するには、2つの重要な情報が必要です。 1つ目は、MKS(メートル、キログラム、2番目)システムの重力による加速度です。これは、ニュートンがそのシステムの力の単位であるためです。 この数は9.8メートル/秒です2. 2つ目は、加速を経験している人(または物体)の質量(キログラム)です。 これにより、重要なポイントが不要になります。オブジェクト(または人)が異なれば、G力も異なります。

1つのGを計算する

重量と質量の違いが特に重要になるG力についての議論。 物体の質量は、運動状態の変化に対する慣性抵抗です。 SIシステムではキログラムで測定されます。 一方、重量は、地球の重力場によってその体に加えられる力です。 ニュートンの第2法則は、力(F)が質量(m)×加速度(a)に等しいことを示しています。

F = ma

地球の重力による加速度は、通常、小文字のgで表されます。 これにより、地球の重力場内の任意の物体に重力によって加えられる力である1つのGが、物体の質量(m)に重力による加速度を掛けたものに等しくなります。

1G = mg

これはたまたま体の重さでもあります。 MKSシステムでは、重量はニュートンで測定されます。ここで、1ニュートン= 1 kg-m / s2. 体重をキログラムで測定し、9.8 m / sの値を使用してニュートンでその重量を計算したら2 gの場合、簡単にGに変換して元に戻すことができます。 2つのGはオブジェクトの重量の2倍に等しく、4分の1のGはその重量の4分の1に等しいというように続きます。

方向性が重要

力はベクトル量です。つまり、方向成分があります。 地球の重力は常に物体を惑星の中心と地球の表面に向かって引っ張るように作用します 反対方向に等しい力を加えて、表面上のすべてのものがに落ちるのを防ぎます センター。 物理学者はこれを垂直抗力と呼び、それは重さの感覚を生み出します。 地球の表面上のすべての物体は、1Gの垂直抗力を経験します。

宇宙飛行士が宇宙に向かって加速すると、ロケット船の床によって生成される追加の垂直抗力が発生し、重量感が増します。 上向きのG力を計算するときは、現在のクラフトによって生成される推力に1 Gを追加する必要があります。これは、クラフトが静止しているときでも、通常の1Gの力が発生するためです。

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落下するだけでなく加速しているジェット機のパイロットは、地球の表面によって加えられる方向とは反対の方向の力を感じるでしょう。 この力は、加速度がgより大きい場合にのみ、航空機の床によって生成される垂直力をキャンセルします。 地面に向かって加速する航空機によって生成される総G力から1Gを差し引く必要があります。

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