Съдържание
Често чувате думата G-сила, използвана при изстрелването на космонавтите в космоса. Астронавт, който изпитва сила от десет Gs, например, изпитва сила, равна на 10 пъти силата на гравитацията. За да преобразувате от сила в Gs в сила в Нютони, се нуждаете от две важни информации. Първият е ускорението, което се дължи на гравитацията в системата MKS (метър, килограм, втора), тъй като нютоните са силовите единици в тази система. Това число е 9,8 метра / секунда2, Втората е масата на човека (или обекта), който изпитва ускорението, в килограми. Това отменя важен момент: Различните обекти (или хора) изпитват различни G-сили.
Изчисляване на един G
Дискусия за G-сила, в която разликата между теглото и масата става особено важна. Масата на тялото е неговата инерционна устойчивост на промяна на неговото състояние на движение. Измерва се в килограми в системата SI. Теглото, от друга страна, е силата, упражнена върху това тяло от гравитационното поле на Земята. Вторият закон на Нютон ви казва, че сила (F) е равна на маса (m) пъти ускорение (a)
F = ma
Ускорението поради гравитацията на Земята обикновено се обозначава с малки букви g. Това прави една G, която е силата, упражнена от гравитацията върху всяко тяло в гравитационното поле на Земята, равна на масата на тялото (m), по-голяма от ускорението, дължащо се на гравитацията.
1 G = mg
Това се случва и с теглото на тялото. В системата MKS теглото се измерва в Нютони, където 1 Нютон = 1 кг-м / сек2, След като сте измерили масата на тялото в килограми и сте изчислили теглото му в Нютони, използвайки стойността 9,8 m / s2 за g, можете лесно да конвертирате в Gs и обратно. Две G са равни на два пъти теглото на предмета, една четвърт G е равна на една четвърт от теглото му и т.н.
Въпроси от значение
Силата е векторно количество, което означава, че има насочен компонент. Гравитацията на Земята винаги действа, за да дърпа обекти към центъра на планетата, а земната повърхност упражнява еднаква сила в обратна посока, за да предотврати попадането на всичко на повърхността в центъра. Физиците наричат това нормалната сила и тя създава усещането за тежест. Всяко тяло на земната повърхност изпитва нормална сила от 1 G.
Астронавт, ускоряващ се в космоса, изпитва допълнителна нормална сила, генерирана от пода на ракетния кораб, което допринася за усещането за тежест. Когато изчислявате G-сила нагоре, трябва да добавите 1 G към тягата, генерирана от плавателния съд, в който сте, тъй като когато корабът е в покой, все още изпитвате нормална сила от 1 G.
Пилот в джет, който се ускорява, а не просто пада, към земята би почувствал сила в посока, обратна на тази, упражнена от повърхността на земята. Тази сила би отменила нормалната сила, генерирана от пода на плавателния съд, само ако ускорението е по-голямо от g. Трябва да извадите 1 G от общата G-сила, генерираща от кораб, ускоряващ се към земята.