תוֹכֶן
לעתים קרובות אתה שומע את המילה כוח G שנעשה בו שימוש באסטרונאוטים המשוגרים לחלל. אסטרונאוט שחווה כוח של עשרה Gs, למשל, חווה כוח השווה פי 10 מכוח הכובד. כדי להמיר מכוח ב- Gs לכוח בניוטון, אתה זקוק לשני פיסות מידע מכריעות. הראשונה היא ההאצה כתוצאה מכוח המשיכה במערכת ה- MKS (מטר, קילוגרם, שני), מכיוון שניוטונים הם יחידות הכוח באותה מערכת. המספר הזה הוא 9.8 מטר / שנייה2. השנייה היא המסה של האדם (או החפץ) שחווה את ההאצה, בקילוגרמים. זה מבטל נקודה חשובה: אובייקטים שונים (או אנשים) חווים כוחות G שונים.
חישוב G אחד
דיון על כוח G באחד בו ההבדל בין משקל ומסה הופך להיות חשוב במיוחד. מסת הגוף הוא ההתנגדות האינרציאלית שלו לשינוי במצב התנועה שלו. הוא נמדד בקילוגרמים במערכת ה- SI. משקל, לעומת זאת, הוא הכוח המופעל על אותו גוף על ידי שדה הכבידה של כדור הארץ. החוק השני של ניוטון אומר לך שכוח (F) שווה מסה (מ ') פי האצה (א)
F = ma
ההאצה כתוצאה מכוח הכבידה על פני כדור הארץ נקבעת בדרך כלל על ידי אותיות קטנות. זה הופך את ה- G אחד, שהוא הכוח המופעל על ידי כוח הכבידה על כל גוף בשדה הכבידה של כדור הארץ, שווה למסה של הגוף (מ ') פי ההאצה בגלל הכובד.
1 G = מ"ג
זה קורה גם כמשקל הגוף. במערכת ה- MKS נמדד המשקל בניוטון, שם 1 ניוטון = 1 ק"ג / מטר2. לאחר שמדדתם את מסת הגוף בגודל קילוגרמים וחישבתם את משקלו בניוטון בעזרת הערך 9.8 מ / ש.2 עבור g, אתה יכול להמיר בקלות ל- Gs ולחזור שוב. שני Gs שווים כפול ממשקל העצם, רבע G שווה לרבע ממשקלו וכן הלאה.
ענייני כיוון
כוח הוא כמות וקטורית, כלומר יש לו מרכיב כיווני. כוח הכבידה של כדור הארץ פועל תמיד למשוך חפצים לעבר מרכז הכוכב, ומשטח האדמה מפעיל כוח שווה בכיוון ההפוך כדי למנוע מכל מה שנמצא על פני השטח ליפול למרכז. פיזיקאים מכנים זאת הכוח הנורמלי וזה יוצר את תחושת המשקל. כל גוף על פני כדור הארץ חווה כוח נורמלי של 1 גרם.
אסטרונאוט המאיץ לחלל חווה כוח נורמלי נוסף הנוצר ברצפת ספינת הטילים, מה שמוסיף לתחושת המשקל. בעת חישוב כוח G כלפי מעלה, עליך להוסיף 1 G לדחף שנוצר על ידי כלי השיט שלך מכיוון שכאשר המלאכה במנוחה אתה עדיין חווה כוח נורמלי של 1 G.
טייס במטוס שמאיץ, לא רק נופל, לכיוון האדמה, ירגיש כוח בכיוון ההפוך לזה שמפעיל פני כדור הארץ. כוח זה יבטל את הכוח הרגיל הנוצר ברצפת המלאכה רק אם התאוצה גדולה מ- g. עליכם לחסר 1 גרם מכל כוח ה- G שיוצר על ידי כלי שיט המואץ לעבר האדמה.