Sådan konverteres Newtons til G-Force

Du hører ofte ordet G-force, der bruges i forbindelse med astronauter, der lanceres i rummet. En astronaut der oplever en kraft på ti Gs oplever for eksempel en kraft svarende til 10 gange tyngdekraften. At konvertere fra kraft i Gs til at tvinge i Newtons, du har brug for to vigtige stykker af information. Den første er accelerationen på grund af tyngdekraften i MKS (meter, kilogram, andet) system, da Newtons er enhederne i kraft i systemet. Dette tal er 9,8 meter /sekund ^{2. Den anden er massen af ​​den person (eller objekt) der oplever accelerationen i kg. Dette fjerner et vigtigt punkt: Forskellige objekter (eller folk) oplever forskellige G-kræfter.}

Beregning af en G

En diskussion om G-force i en, hvor forskellen mellem vægt og masse bliver særligt vigtigt. Massen af ​​en krop er dens inertial modstand mod en ændring af dets bevægelsesstatus. Det måles i kilo i SI-systemet. Vægt på den anden side er den kraft, der udøves på dette legeme af Jordens tyngdekraft. Newtons anden lov fortæller dig, at kraft (F) er lig med masse (m) gange acceleration (a)

F = ma

Accelerationen på grund af tyngdekraften på jorden betegnes normalt med en lille bogstav g. Dette gør en G, som er den kraft, der udøves af tyngdekraften på en hvilken som helst krop i Jordens gravitationsfelt, svarende til kroppens masse (m) gange accelerationen på grund af tyngdekraften.

1 G = mg

Dette forekommer også at være vægten af ​​kroppen. I MKS-systemet måles vægten i Newtons, hvor 1 Newton = 1 kg-m /s ^{2. Når du har målt massen af ​​en krop i kilo og beregnet sin vægt i Newton ved hjælp af værdien 9,8 m /s 2 for g, kan du nemt konvertere til Gs og tilbage igen. To Gs er lig med dobbeltvægten af ​​objektet, en kvart G svarer til en fjerdedel af dens vægt osv.}

Direction Matters

Force er en vektormængde, hvilket betyder, at den har en retningskomponent . Jordens tyngdekraft virker altid at trække objekter mod planetens centrum, og jordens overflade udøver en lige kraft i modsat retning for at forhindre alt på overfladen i at falde ind i midten. Fysikere kalder dette den normale kraft, og det skaber følelsen af ​​vægt. Hver krop på jordens overflade oplever en normal kraft på 1 G.
En astronaut, der accelererer i rummet, oplever en ekstra normal kraft, der genereres af gulvet i raketskibet, hvilket øger vægtenes følelse. Når du beregner opadgående G-force, skal du tilføje 1 G til den fremdrift, der genereres af det håndværk, du befinder dig i, fordi du stadig har en normal kraft på 1 G. når båden er i ro,

A Pilot i en jet, der accelererer, ikke bare falder, mod jorden ville føle en kraft i retningen modsat den, der udøves af jordens overflade. Denne kraft ville annullere den normale kraft, der genereres af gulvet i fartøjet, hvis accelerationen er større end g. Du skal trække 1 G fra den samlede G-kraft, der genereres af et fartøj, der accelererer mod jorden.