المحتوى
تسمع غالبًا كلمة G-force المستخدمة في خداع رواد الفضاء التي يتم إطلاقها في الفضاء. على سبيل المثال ، يواجه رائد فضاء يعاني من قوة مقدارها عشرة غيغابايت قوة تساوي عشرة أضعاف قوة الجاذبية. للتحويل من القوة في Gs إلى القوة في Newtons ، فأنت بحاجة إلى عنصرين أساسيين من المعلومات. الأول هو التسارع بسبب الجاذبية في نظام MKS (متر ، كيلوغرام ، الثانية) ، لأن نيوتن هي وحدات القوة في هذا النظام. هذا الرقم 9.8 متر / ثانية2. والثاني هو كتلة الشخص (أو الكائن) الذي يعاني من التسارع ، بالكيلوغرام. هذا يغني نقطة مهمة: كائنات مختلفة (أو أشخاص) تجربة قوات G مختلفة.
حساب واحد G
مناقشة حول G-force في واحد حيث يصبح الفرق بين الوزن والكتلة ذا أهمية خاصة. كتلة الجسم هي مقاومته بالقصور الذاتي لتغيير حالة الحركة. لها تقاس بالكيلوغرامات في نظام SI. الوزن ، من ناحية أخرى ، هو القوة التي تمارس على هذا الجسم بواسطة حقل الجاذبية للأرض. يخبرك قانون نيوتن الثاني أن القوة (F) تساوي الكتلة (م) مرات التسارع (أ)
F = أماه
عادةً ما يُشار إلى التسارع الناتج عن الجاذبية على الأرض بحرف صغير g. هذا يجعل G واحدة ، وهي القوة التي تمارسها الجاذبية على أي جسم في مجال الجاذبية الأرضية ، مساوية لكتلة الجسم (م) ضرب التسارع الناتج عن الجاذبية.
1 غرام = ملغ
هذا يحدث أيضا أن يكون وزن الجسم. في نظام MKS ، يتم قياس الوزن بالنيوتن ، حيث 1 نيوتن = 1 كجم-م / ث2. بمجرد قياس كتلة الجسم بالكيلوغرام وحساب وزنه في نيوتن باستخدام القيمة 9.8 م / ث2 بالنسبة إلى g ، يمكنك التحويل بسهولة إلى Gs والعودة مرة أخرى. تساوي Gs ضعف وزن الكائن ، بينما يساوي ربع G ربع وزنه وما إلى ذلك.
مسائل الاتجاه
القوة هي كمية متجهية ، مما يعني أن لديها مكون اتجاهي. تعمل جاذبية الأرض دائمًا على سحب الأجسام باتجاه مركز الكوكب ، ويمارس سطح الأرض قوة متساوية في الاتجاه المعاكس لمنع سقوط كل شيء على السطح في الوسط. يسمي الفيزيائيون هذه القوة الطبيعية ، ويخلق إحساسًا بالوزن. كل جسم على سطح الأرض يختبر قوة طبيعية تبلغ 1 غ.
رائد فضاء يتسارع إلى الفضاء يواجه قوة طبيعية إضافية تولدها أرضية سفينة الصواريخ ، مما يزيد من الإحساس بالوزن. عند حساب G-force للأعلى ، يجب عليك إضافة 1 G إلى الدفع الناتج عن الحرف الذي أنت فيه ، لأنه عندما تكون المركبة في حالة راحة ، فإنك لا تزال تواجه قوة عادية تبلغ 1 G.
سيشعر الطيار في طائرة متسارعة ، وليس مجرد السقوط ، نحو الأرض بقوة في الاتجاه المعاكس لتلك التي يمارسها سطح الأرض. هذه القوة سوف تلغي القوة الطبيعية الناتجة عن أرضية المركبة فقط إذا كان التسارع أكبر من g. يجب عليك طرح 1 G من إجمالي G-Force المولدة بواسطة طائرة تتسارع باتجاه الأرض.