Sådan konverteres Newton til G-Force

Man hører ofte ordet G-styrke, der bruges i sammenhæng med astronauter, der lanceres i rummet. En astronaut, der oplever en styrke på ti Gs, oplever for eksempel en styrke, der er lig med 10 gange tyngdekraften. For at konvertere fra styrke i Gs til at tvinge i Newton, har du brug for to vigtige oplysninger. Den første er accelerationen på grund af tyngdekraften i MKS-systemet (meter, kilogram, andet), da Newton er kraftenhederne i dette system. Dette tal er 9,8 meter /sekund ^{2. Den anden er massen af den person (eller objekt), der oplever accelerationen, i kg. Dette undgår et vigtigt punkt: Forskellige objekter (eller mennesker) oplever forskellige G-kræfter.
Beregning af en G}

En diskussion om G-kraft i en, hvor forskellen mellem vægt og masse bliver særlig vigtig. Kroppens masse er dens inertielle modstand mod en ændring af dens bevægelsestilstand. Det måles i kilogram i SI-systemet. Vægt er på den anden side den kraft, der udøves på dette legeme af Jordens tyngdefelt. Newtons anden lov fortæller dig, at kraft (F) er lig med masse (m) gange acceleration (a)

F \u003d ma

Accelerationen på grund af tyngdekraft på Jorden betegnes normalt med et lille g. Dette gør en G, som er den kraft, der udøves af tyngdekraften på ethvert legeme i Jordens tyngdefelt, lig med massen af kroppen (m) gange accelerationen på grund af tyngdekraften.

1 G \u003d mg

Dette skyldes også kroppens vægt. I MKS-systemet måles vægten i Newton, hvor 1 Newton \u003d 1 kg-m /s ^{2. Når du har målt massen af et legeme i kg og beregnet dens vægt i Newton ved hjælp af værdien 9,8 m /s 2 for g, kan du nemt konvertere til Gs og tilbage igen. To G'er er lig med to gange vægten af objektet, en fjerdedel G er lig med en fjerdedel af dens vægt og så videre.
Retning Matters}

Kraft er en vektormængde, hvilket betyder, at den har en retningsbestemt komponent. Jordens tyngdekraft fungerer altid for at trække genstande mod planetens centrum, og Jordoverfladen udøver en lige kraft i den modsatte retning for at forhindre, at alt på overfladen falder ned i midten. Fysikere kalder dette den normale kraft, og det skaber følelsen af vægt. Hvert legeme på jordens overflade oplever en normal kraft på 1 G.

En astronaut, der accelererer ud i rummet, oplever en ekstra normal kraft genereret af raketskibets gulv, hvilket tilføjer følelsen af vægt. Når du beregner opadgående G-kraft, skal du tilføje 1 G til det tryk, der genereres af det fartøj, du befinder dig i, fordi, når fartøjet er i ro, oplever du stadig en normal kraft på 1 G.

A pilot i en jet, der ikke bare falder mod jorden, vil mærke en kraft i modsat retning end den, der udøves af jordoverfladen. Denne kraft annullerer den normale kraft, der genereres af gulvet i håndværket, kun 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.