Содержание
Вы часто слышите слово G-force, используемое в мошенничестве астронавтов, запускаемых в космос. Например, астронавт, испытывающий силу в десять Гс, испытывает силу, в 10 раз превышающую силу тяжести. Чтобы перейти от силы в G к силе в Ньютонах, вам нужны две важные части информации. Первый - это ускорение силы тяжести в системе MKS (метр, килограмм, секунда), так как Ньютоны являются единицами силы в этой системе. Это число составляет 9,8 метра в секунду2, Второе - это масса человека (или объекта), испытывающего ускорение, в килограммах. Это устраняет важный момент: разные объекты (или люди) испытывают разные G-силы.
Расчет одного G
Дискуссия о G-силе, в которой разница между весом и массой становится особенно важной. Масса тела является его инерционным сопротивлением изменению состояния его движения. Его измеряется в килограммах в системе СИ. Вес, с другой стороны, это сила, действующая на это тело гравитационным полем Земли. Второй закон Ньютона говорит вам, что сила (F) равна массе (м), умноженной на ускорение (а)
F = ма
Ускорение силы тяжести на Земле обычно обозначается строчной буквой g. Это делает одну G, которая является силой, действующей под действием силы тяжести на любое тело в гравитационном поле Земли, равна массе тела (м), умноженной на ускорение силы тяжести.
1 г = мг
Это также происходит с весом тела. В системе MKS вес измеряется в ньютонах, где 1 ньютон = 1 кг-м / с2, После того как вы измерили массу тела в килограммах и рассчитали ее массу в ньютонах, используя значение 9,8 м / с.2 для g, вы можете легко конвертировать в Gs и обратно. Два G равны удвоенному весу объекта, четверть G равна четверти его веса и так далее.
Направление имеет значение
Сила - это векторная величина, что означает, что она имеет направленную составляющую. Земная гравитация всегда действует, чтобы притянуть объекты к центру планеты, а земная поверхность прилагает равную силу в противоположном направлении, чтобы предотвратить попадание всего, что на поверхности, в центр. Физики называют это нормальной силой, и это создает ощущение веса. Каждое тело на поверхности Земли испытывает нормальную силу в 1 G.
Космонавт, ускоряющийся в космос, испытывает дополнительную нормальную силу, генерируемую полом ракетного корабля, что добавляет ощущения веса. При расчете восходящей G-силы вы должны добавить 1 G к толчку, создаваемому кораблем, в котором вы находитесь, потому что, когда корабль находится в состоянии покоя, вы по-прежнему испытываете нормальную силу 1 G.
Пилот в струе, которая ускоряется, а не просто падает на землю, почувствует силу в направлении, противоположном тому, которое оказывает поверхность земли. Эта сила отменяет нормальную силу, создаваемую полом корабля, только если ускорение больше g. Вы должны вычесть 1 G из общей G-силы, генерируемой кораблем, ускоряющимся к земле.