Pogosto slišite besedo sila G, ki se uporablja v okviru izstrelitve astronavtov v vesolje. Na primer, astronavt, ki ima silo deset Gs, ima 10-kratno težo. Za pretvorbo iz sile v Gs v silo v Newtonih potrebujete dva ključna podatka. Prvi je pospešek zaradi gravitacije v sistemu MKS (meter, kilogram, drugi), saj so Newtonovi enote sile v tem sistemu. Ta številka je 9,8 metra na sekundo2. Druga je masa osebe (ali predmeta), ki doživlja pospešek, v kilogramih. To odpravlja pomembno točko: različni predmeti (ali ljudje) doživljajo različne sile G.
Izračun enega G
Razprava o G-sili, pri kateri postane razlika med težo in maso še posebej pomembna. Masa telesa je njegova vztrajnostna odpornost na spremembo stanja gibanja. V sistemu SI se meri v kilogramih. Teža pa je sila, ki jo na to telo izvaja gravitacijsko polje Zemlje. Newtonov drugi zakon vam pravi, da je sila (F) enaka masi (m) krat pospešku (a)
F = ma
Pospešek zaradi gravitacije na Zemlji običajno označimo z malimi črkami g. Tako je ena G, ki je sila, ki jo gravitacija izvaja na katero koli telo v gravitacijskem polju Zemlje, enaka masi telesa (m), pomnoženi s pospeškom zaradi gravitacije.
1G = mg
To je tudi teža telesa. V sistemu MKS se teža meri v Newtonih, kjer je 1 Newton = 1 kg-m / s2. Ko izmerite maso telesa v kilogramih in izračunate njegovo težo v newtonih z uporabo vrednosti 9,8 m / s2 za g lahko preprosto pretvorite v Gs in nazaj. Dva G sta enaka dvakratni teži predmeta, četrtina G je enaka četrtini teže itd.
Smer je pomembna
Sila je vektorska veličina, kar pomeni, da ima usmerjeno komponento. Zemeljska gravitacija vedno deluje tako, da vleče predmete proti središču planeta in Zemljini površini deluje enako nasprotno, da prepreči, da bi vse na površini padlo v center. Fiziki temu pravijo običajna sila in ustvarja občutek teže. Vsako telo na zemeljski površini ima normalno silo 1 G.
Astronavt, ki pospešuje v vesolje, doživi dodatno normalno silo, ki jo ustvari dno raketne ladje, kar poveča občutek teže. Pri izračunu G-sile navzgor morate dodati 1 G potisku, ki ga ustvari plovilo, v katerem se nahajate, ker ko plovilo miruje, še vedno imate normalno silo 1 G.
Pilot v curku, ki pospešuje, ne samo pada, proti tlom, bi začutil silo, ki je nasprotna smeri, ki jo deluje na površju zemlje. Ta sila bi preklicala normalno silo, ki jo ustvarja dno plovila, le če je pospešek večji od g. Od celotne sile G, ki jo ustvarja plovilo, ki pospešuje proti tlom, morate odšteti 1 G.