Astronotların uzaya fırlatılması bağlamında kullanılan G kuvveti kelimesini sıklıkla duyarsınız. Örneğin, on Gs'lik bir kuvvete maruz kalan bir astronot, yerçekimi kuvvetinin 10 katına eşit bir kuvvet yaşıyor. Gs cinsinden kuvvetten Newton cinsinden kuvvete dönüştürmek için iki önemli bilgiye ihtiyacınız var. Birincisi, MKS (metre, kilogram, saniye) sisteminde yerçekimine bağlı ivmedir, çünkü bu sistemdeki kuvvet birimleri Newton'dur. Bu sayı 9.8 metre/saniyedir.2. İkincisi, ivmeyi yaşayan kişinin (veya nesnenin) kilogram cinsinden kütlesidir. Bu önemli bir noktayı ortadan kaldırır: Farklı nesneler (veya insanlar) farklı G-kuvvetlerine maruz kalır.
Bir G Hesaplama
Ağırlık ve kütle arasındaki farkın özellikle önemli hale geldiği G-kuvveti hakkında bir tartışma. Bir cismin kütlesi, hareket halindeki bir değişikliğe karşı atalet direncidir. SI sisteminde kilogram cinsinden ölçülür. Ağırlık ise Dünya'nın yerçekimi alanının o cisme uyguladığı kuvvettir. Newton'un İkinci Yasası size kuvvetin (F) kütle (m) çarpı ivme (a)'ya eşit olduğunu söyler.
F = anne
Dünya üzerindeki yerçekiminden kaynaklanan ivme genellikle küçük harf g ile gösterilir. Bu, Dünya'nın yerçekimi alanındaki herhangi bir cisme yerçekimi tarafından uygulanan kuvvet olan bir G'yi, cismin kütlesi (m) çarpı yerçekiminden kaynaklanan ivmeye eşit yapar.
1G=mg
Bu aynı zamanda vücudun ağırlığı olur. MKS sisteminde ağırlık Newton cinsinden ölçülür, burada 1 Newton = 1 kg-m/s2. Bir cismin kütlesini kilogram olarak ölçtüğünüzde ve ağırlığını Newton olarak 9.8 m/s değerini kullanarak hesapladığınızda2 g için, kolayca Gs'ye ve tekrar geri dönüştürebilirsiniz. İki G, nesnenin ağırlığının iki katına eşittir, çeyrek G, ağırlığının dörtte birine eşittir vb.
Yön Önemlidir
Kuvvet vektörel bir niceliktir, yani yönlü bir bileşeni vardır. Dünya'nın yerçekimi her zaman nesneleri gezegenin merkezine ve Dünya'nın yüzeyine doğru çeker. Yüzeydeki her şeyin yüzeye düşmesini önlemek için zıt yönde eşit bir kuvvet uygular. merkez. Fizikçiler buna normal kuvvet derler ve ağırlık hissi yaratır. Dünya yüzeyindeki her cisim 1 G'lik normal bir kuvvete maruz kalır.
Uzaya hızlanan bir astronot, roket gemisinin zemini tarafından üretilen ve ağırlık hissine katkıda bulunan ek bir normal kuvvete maruz kalır. Yukarı doğru G-kuvvetini hesaplarken, içinde bulunduğunuz teknenin ürettiği itmeye 1 G eklemeniz gerekir, çünkü tekne hareketsizken hala 1 G'lik normal bir kuvvete maruz kalırsınız.
Yere doğru sadece düşmekle kalmayıp hızlanan bir jetin pilotu, yer yüzeyinin uyguladığı kuvvetin tersi yönde bir kuvvet hissedecektir. Bu kuvvet, yalnızca ivme g'den büyükse, teknenin zemini tarafından üretilen normal kuvveti iptal eder. Yere doğru hızlanan bir geminin ürettiği toplam G kuvvetinden 1 G çıkarmanız gerekir.