우주 비행사가 우주로 발사되는 맥락에서 G-force라는 단어를 자주 듣습니다. 예를 들어 10G의 힘을 경험하는 우주 비행사는 중력의 10 배에 해당하는 힘을 경험하고 있습니다. G의 힘에서 뉴턴의 힘으로 변환하려면 두 가지 중요한 정보가 필요합니다. 첫 번째는 MKS (미터, 킬로그램, 초) 시스템에서 중력으로 인한 가속도입니다. 뉴턴은 해당 시스템에서 힘의 단위이기 때문입니다. 이 숫자는 9.8 미터 / 초입니다.2. 두 번째는 가속도를 경험하는 사람 (또는 물체)의 질량 (kg)입니다. 이것은 중요한 점을 제거합니다. 다른 물체 (또는 사람)는 다른 G- 포스를 경험합니다.
One G 계산
무게와 질량의 차이가 특히 중요 해지는 G-force에 대한 논의. 몸의 질량은 운동 상태의 변화에 대한 관성 저항입니다. SI 시스템에서 킬로그램 단위로 측정됩니다. 반면에 무게는 지구의 중력장에 의해 그 몸에 가해지는 힘입니다. 뉴턴의 제 2 법칙은 힘 (F)이 질량 (m) x 가속도 (a)와 같다고 말합니다.
F = ma
지구에서 중력으로 인한 가속도는 일반적으로 소문자 g로 표시됩니다. 이것은 지구의 중력장에서 중력에 의해 가해지는 힘인 하나의 G를 중력으로 인한 가속도에 몸의 질량 (m)을 곱한 것과 같습니다.
1G = mg
이것은 또한 신체의 무게이기도합니다. MKS 시스템에서 무게는 뉴턴 단위로 측정됩니다. 여기서 1 뉴턴 = 1kg-m / s2. 몸의 질량을 킬로그램 단위로 측정하고 9.8m / s 값을 사용하여 뉴턴 단위로 무게를 계산하면2 g의 경우 쉽게 G로 변환하고 다시 되돌릴 수 있습니다. 두 G는 물체 무게의 두 배와 같고 1/4 G는 무게의 1/4에 해당합니다.
방향 문제
힘은 벡터 양으로 방향 성분이 있음을 의미합니다. 지구의 중력은 항상 행성의 중심과 지구 표면을 향해 물체를 당기는 역할을합니다. 반대 방향으로 동일한 힘을 가하여 표면의 모든 것이 떨어지는 것을 방지합니다. 센터. 물리학 자들은 이것을 정상 력이라고 부르며 무게감이 발생합니다. 지구 표면의 모든 신체는 1G의 수직 힘을 경험합니다.
우주로 가속하는 우주 비행사는 로켓 선 바닥에서 생성되는 추가적인 수직 힘을 경험하여 무게감을 더합니다. 상향 중력을 계산할 때, 항공기가 정지 상태에있을 때 여전히 1G의 정상 힘을 경험하기 때문에 현재있는 항공기에 의해 생성 된 추력에 1G를 더해야합니다.
단지 추락하는 것이 아니라 가속하는 제트기의 조종사는 지구 표면이 가하는 것과 반대 방향으로 힘을 느낄 것입니다. 이 힘은 가속도가 g보다 큰 경우에만 항공기 바닥에서 생성 된 수직 힘을 상쇄합니다. 지면을 향해 가속하는 항공기가 생성하는 총 중력에서 1G를 빼야합니다.