Sadržaj
Često čujete riječ G-sila koja se koristi u izviđanju astronauta koji se lansiraju u svemir. Na primjer, astronaut koji doživljava silu od deset Gs doživljava silu jednaku 10 puta većoj od sile gravitacije. Da biste pretvorili iz sile u Gs u silu u Newtonima, potrebna su vam dva ključna podatka. Prvo je ubrzanje zbog gravitacije u sustavu MKS (metar, kilogram, drugi), jer su Newton jedinice sile u tom sustavu. Taj je broj 9,8 metara / sekunda2, Drugo je masa osobe (ili predmeta) koja doživljava ubrzanje, u kilogramima. Ovo oduzima važnu točku: različiti predmeti (ili ljudi) doživljavaju različite G-sile.
Izračunavanje jednog G
Rasprava o G-sili u kojoj razlika između težine i mase postaje posebno važna. Masa tijela je njegova inercijalna otpornost na promjenu stanja kretanja. Izmjereno je u kilogramima u SI sustavu. Težina, s druge strane, je sila koju na to tijelo djeluje Zemljino gravitacijsko polje. Newtonov drugi zakon govori vam da je sila (F) jednaka masi (m) puta ubrzanju (a)
F = ma
Ubrzanje zbog gravitacije na Zemlji obično se označava malim g. To čini jednu G, koja je sila koju gravitacija vrši na bilo kojem tijelu u Zemljinom gravitacijskom polju, jednaka masi tijela (m) koja je veća od ubrzanja zahvaljujući gravitaciji.
1 G = mg
Događa se to i težina tijela. U MKS sustavu masa se mjeri u Newtonima, gdje je 1 Newton = 1 kg-m / s2, Jednom kada ste izmjerili masu tijela u kilogramima i izračunali njegovu težinu u Newtonima koristeći vrijednost 9,8 m / s2 za g, možete lako pretvoriti u Gs i opet. Dva G jednaka su dvostrukoj težini predmeta, četvrtina G jednaka je četvrtini njegove težine i tako dalje.
Pitanja o smjeru
Sila je vektorska količina, što znači da ima komponentu usmjerenja. Zemaljska gravitacija uvijek djeluje na povlačenje predmeta prema središtu planeta, a Zemljina površina vrši jednaku silu u suprotnom smjeru kako bi se spriječilo da sve što na površini padne u središte. Fizičari to nazivaju normalnom silom, a to stvara osjećaj težine. Svako tijelo na zemaljskoj površini doživljava normalnu silu od 1 G.
Astronaut koji se ubrzava u svemir doživljava dodatnu normalnu silu generiranu dnom raketnog broda, što povećava osjećaj težine. Kad računate sila G naviše, morate dodati 1 G potisku koji stvara obrt u kojem se nalazite, jer kada je brod u mirovanju, i dalje osjećate normalnu silu od 1 G.
Pilot u mlazu koji se ubrzava, a ne samo pada, prema zemlji, osjetio bi silu u smjeru suprotnom onom koji djeluje na površini zemlje. Ta sila bi poništila normalnu silu koju stvara poda plovila samo ako je ubrzanje veće od g. Morate oduzeti 1 G od ukupne G generacije koja brod ubrzava prema zemlji.