g -force - g-force

Při přímém a vodorovném letu se zdvih ( L ) rovná hmotnosti ( W ). Při zatáčení o 60 ° v ustálené úrovni převýšení odpovídá dvojnásobku hmotnosti ( L  = 2 W ). Pilot zažívá 2 g a dvojnásobnou hmotnost. Čím strmější je břeh, tím větší jsou síly g.
Tento dragster se špičkovým palivem dokáže zrychlit z nuly na 160 kilometrů za hodinu (99 mph) za 0,86 s. Jedná se o horizontální zrychlení 5,3 g. Zkombinováním se svislou g-silou ve stacionárním případě pomocí Pythagorovy věty vznikne g-síla 5,4 g.

Ekvivalent gravitační síla , nebo častěji, G-síla , je měření typu síly na jednotku hmotnosti - typicky zrychlení - který způsobuje vnímání hmotnosti , s G-síle 1 g (ne gram v měření hmotnostního ) rovnající se konvenční hodnotě gravitačního zrychlení na Zemi, g , asi9,8  m/s 2 . Jelikož síly g nepřímo produkují hmotnost, lze jakoukoli sílu g popsat jako „hmotnost na jednotku hmotnosti“ (viz specifická hmotnost synonym ). Když je síla g produkována povrchem jednoho předmětu tlačeného povrchem jiného předmětu, reakční síla na toto tlačení vytváří stejnou a opačnou hmotnost pro každou jednotku hmotnosti předmětu. Typy zapojených sil jsou přenášeny přes objekty vnitřním mechanickým napětím. Gravitační zrychlení (kromě určitých vlivů elektromagnetické síly ) je příčinou zrychlení objektu ve vztahu k volnému pádu .

Síla g, kterou předmět zažívá, je dána vektorovým součtem všech gravitačních a neelektromagnetických sil působících na volnost pohybu objektu. V praxi se jedná, jak bylo uvedeno, o povrchové kontaktní síly mezi objekty. Takové síly způsobují napětí a napětí na objektech, protože musí být přenášeny z povrchu předmětu. Kvůli těmto kmenům mohou být velké síly g destruktivní.

Samotná gravitace nevytváří sílu g, přestože síly g jsou vyjádřeny v násobcích zrychlení volného pádu standardní gravitace. Standardní gravitační síla na zemském povrchu tedy vytváří g-sílu pouze nepřímo, v důsledku odporu vůči ní mechanickými silami. Právě tyto mechanické síly ve skutečnosti vytvářejí sílu g na hmotě. Například síla 1 g na předmět sedící na zemském povrchu je způsobena mechanickou silou vyvíjenou směrem vzhůru od země , která brání předmětu ve volném pádu. Kontaktní síla vzhůru od země zajišťuje, že se předmět v klidu na zemském povrchu zrychluje vzhledem ke stavu volného pádu. (Volný pád je cesta, kterou by objekt sledoval při volném pádu směrem ke středu Země). Napětí uvnitř objektu je zajištěno skutečností, že pozemní kontaktní síly jsou přenášeny pouze z bodu kontaktu se zemí.

Objekty, kterým je umožněn volný pád v setrvačné trajektorii pod vlivem gravitace, necítí pouze žádnou sílu g, což je stav známý jako nula g (což znamená nulová síla g). To dokazují podmínky „nuly-g“ uvnitř výtahu volně padající směrem ke středu Země (ve vakuu), nebo (pro dobrou aproximaci) podmínky uvnitř kosmické lodi na oběžné dráze Země. Toto jsou příklady zrychlení souřadnic (změna rychlosti) bez pocitu hmotnosti. Zkušenost bez síly g (nula-g), jakkoli je produkována, je synonymem beztíže .

Při absenci gravitačních polí nebo ve směrech kolmých na ně jsou správná a souřadnicová zrychlení stejná a jakékoli zrychlení souřadnic musí být vytvořeno odpovídajícím zrychlením g-síly. Příkladem je raketa ve volném prostoru, ve které motory vytvářejí jednoduché změny rychlosti a vytvářejí síly g na raketu a cestující.

Jednotka a měření

Jednotka měření zrychlení v mezinárodním systému jednotek (SI) je m / s 2 . K rozlišení zrychlení vzhledem k volnému pádu od jednoduchého zrychlení (rychlost změny rychlosti ) se však často používá jednotka g (nebo g ). Jeden g je síla na jednotku hmotnosti způsobená gravitací na zemském povrchu a je standardní gravitací (symbol: g n ), definovanou jako9,806 na 65  metrů za sekundu na druhou , nebo ekvivalentně9,806 65  newtonů síly na kilogram hmotnosti. Definice jednotka nemění s umístěním-g-síla, když stál na Měsíci je téměř přesně 1 / 6 , která na Zemi.

Jednotka g není jednou z jednotek SI, která pro gram používá „g“ . Také „g“ by nemělo být zaměňováno s „G“, což je standardní symbol gravitační konstanty . Tento zápis se běžně používá v letectví, zejména v akrobatickém nebo bojovém vojenském letectví, k popisu zvýšených sil, které musí piloti překonat, aby zůstali při vědomí, a nikoli g -LOC ( g -indukovaná ztráta vědomí).

Měření síly g se obvykle dosahuje pomocí akcelerometru (viz diskuse níže v části Měření pomocí akcelerometru ). V určitých případech mohou být síly g měřeny pomocí vhodně kalibrovaných stupnic. Specifická síla je další název, který byl použit pro g-force.

Zrychlení a síly

Termín g- „síla“ je technicky nesprávný, protože je měřítkem zrychlení , nikoli síly. Zatímco zrychlení je vektorová veličina, zrychlení síly g (zkráceně „síly g“) jsou často vyjádřena skalárně , přičemž kladné síly g směřují dolů (označující zrychlení vzhůru) a záporné síly g směřují nahoru. Síla g je tedy vektor zrychlení. Je to zrychlení, které musí být vytvořeno mechanickou silou, a nemůže být vytvořeno jednoduchou gravitací. Předměty působily pouze na základě gravitační zkušenosti (neboli „cítily“) bez síly G a jsou bez tíže.

Síly G, vynásobené hmotou, na kterou působí, jsou spojeny s určitým typem mechanické síly ve správném smyslu pojmu „síla“ a tato síla vytváří tlakové a tahové napětí . Takové síly vedou k provoznímu pocitu hmotnosti , ale rovnice nese znaménkovou změnu v důsledku definice kladné hmotnosti ve směru dolů, takže směr tíhové síly je opačný ke směru zrychlení g-síly:

Hmotnost = hmotnost × −g-síla

Důvodem znaménka mínus je, že skutečná síla (tj. Měřená hmotnost) na předmět vytvořený silou g je v opačném směru než znaménko síly g, protože ve fyzice váha není síla, která vytváří zrychlení, ale spíše stejnou a opačnou reakční sílu. Pokud je směr vzatý vzat kladně (normální karteziánská konvence), pak kladná síla g (vektor zrychlení směřující vzhůru) vytváří sílu/hmotnost na jakoukoli hmotu, která působí směrem dolů (příkladem je kladné g zrychlení rakety spuštění, produkující sestupnou hmotnost). Stejným způsobem je záporná síla g vektor zrychlení směrem dolů (záporný směr na ose y) a toto zrychlení směrem dolů vytváří tíhovou sílu ve směru nahoru (táhne tak pilota nahoru ze sedadla a vytlačování krve směrem k hlavě normálně orientovaného pilota).

Pokud je síla g (zrychlení) svisle vzhůru a je aplikována zemí (která se zrychluje časoprostorem) nebo působí podlahou výtahu na stojící osobu, většina těla zažívá tlakové napětí, které v jakékoli výšce „je-li vynásobena plochou, je související mechanická síla, která je součinem síly g a podporované hmoty (hmotnost nad úrovní podpory, včetně ramen visících dolů nad touto úrovní). Samotná ramena přitom zažívají tahové napětí, které v jakékoli výšce, pokud je vynásobeno plochou, je opět související mechanickou silou, která je součinem síly g a hmoty visící pod bodem mechanické opory . Mechanická odporová síla se šíří z bodů kontaktu s podlahou nebo nosnou konstrukcí a postupně klesá směrem k nule na nepodporovaných koncích (horní část v případě podpory zespodu, jako je sedadlo nebo podlaha, spodní část pro zavěšení) těla nebo předmětu). S tlakovou silou počítanou jako záporná tahová síla, rychlost změny tahové síly ve směru síly g, na jednotku hmotnosti (změna mezi částmi předmětu tak, že plátek předmětu mezi nimi má jednotkovou hmotnost) , se rovná síle g plus negravitačním vnějším silám na řezu, pokud existují (počítáno kladně ve směru opačném k síle g).

Pro danou sílu g jsou napětí stejná, bez ohledu na to, zda je tato síla g způsobena mechanickým odporem vůči gravitaci, nebo zrychlením souřadnic (změnou rychlosti) způsobenou mechanickou silou nebo jejich kombinací . Proto jsou pro lidi všechny mechanické síly stejné, ať už způsobují zrychlení souřadnic nebo ne. Podobně u předmětů je otázka, zda vydrží mechanickou sílu g bez poškození, stejná pro jakýkoli typ síly g. Například zrychlení vzhůru (např. Zvýšení rychlosti při stoupání nebo snížení rychlosti při sestupu) na Zemi je stejné jako nehybné na nebeském tělesu s vyšší povrchovou gravitací . Samotná gravitace nevytváří žádnou g-sílu; Síla g je vytvářena pouze mechanickými tahy a tahy. Pro volné těleso (takové, které se může volně pohybovat v prostoru) takové g-síly vznikají pouze tehdy, když je modifikována „setrvačná“ dráha, což je přirozený účinek gravitace nebo přirozený účinek setrvačnosti hmoty. Taková úprava může vyplývat pouze z jiných vlivů než gravitace.

Mezi důležité situace zahrnující síly g patří:

  • Síla g působící na nepohyblivý předmět spočívající na zemském povrchu je 1 g (nahoru) a je výsledkem odporové reakce zemského povrchu směřujícího nahoru rovnající se zrychlení o 1 g a je stejná a opačná ke gravitaci. Číslo 1 je přibližné, v závislosti na lokalitě.
  • Síla g působící na předmět v jakémkoli beztížném prostředí, jako je volný pád ve vakuu, je 0 g.
  • Síla g působící na předmět při zrychlení může být mnohem větší než 1 g, například dragster na obrázku vpravo nahoře může při zrychlování vyvíjet horizontální sílu g 5,3.
  • Síla g působící na předmět při zrychlení může být směrem dolů, například při hřebenování ostrého kopce na horské dráze.
  • Pokud neexistují žádné jiné vnější síly než gravitace, síla g v raketě je tah na jednotku hmotnosti. Jeho velikost se rovná poměru tahu k hmotnosti krát g a spotřebě delta-v za jednotku času.
  • V případě nárazu , např. Při srážce , může být síla g během krátké doby velmi velká.

Klasickým příkladem negativní síly g je plně převrácená horská dráha, která se zrychluje (měnící se rychlostí) směrem k zemi. V tomto případě se jezdci na horských dráhách zrychlují směrem k zemi rychleji, než by je zrychlovala gravitace, a jsou tak na svých sedadlech připoutáni dnem vzhůru. V tomto případě mechanická síla vyvíjená sedadlem způsobuje sílu g změnou dráhy cestujícího směrem dolů způsobem, který se liší od gravitačního zrychlení. Rozdíl v pohybu směrem dolů, nyní rychlejší, než by umožňovala gravitace, je způsoben tlakem na sedadlo a výsledkem je síla g směrem k zemi.

Všechna „zrychlení souřadnic“ (nebo jejich nedostatek) jsou popsána Newtonovými pohybovými zákony takto:

Druhý zákon pohybu , právo zrychlení uvádí, že: F =  ma. , což znamená, že síla F působící na těleso se rovná hmotnosti m tělesa krát jeho zrychlení a .

Třetí zákon pohybu , právo podobných akcí uvádí, že: všechny síly se vyskytují v párech a tyto dvě síly jsou stejné ve velikosti a opačný směr. Newtonův třetí pohybový zákon znamená, že se gravitace chová nejen jako síla působící směrem dolů, řekněme na skálu drženou ve vaší ruce, ale také že skála působí na Zemi silou stejné velikosti a opačného směru.

Toto akrobatické letadlo táhne nahoru a +g manévr; pilot zažívá kromě gravitační síly ještě několik g setrvačného zrychlení. Kumulativní síly svislé osy působící na jeho tělo ho na okamžik „váží“ mnohonásobně více než normálně.

V letadle lze za sedadlo pilota považovat ruku držící skálu, pilota za skálu. Při přímém letu a rovině na 1 g na pilota působí gravitační síla. Jeho hmotnost (síla směrem dolů) je 725 newtonů (163  lb f ). V souladu s třetím Newtonovým zákonem poskytuje letadlo a sedadlo pod pilotem stejnou a opačnou sílu tlačící vzhůru silou 725 N (163 lb f ). Tato mechanická síla poskytuje pilotovi správnou zrychlení o 1,0 g směrem nahoru , přestože se tato rychlost ve směru vzhůru nemění (to je podobné situaci osoby stojící na zemi, kde země poskytuje tuto sílu a toto g-síla).

Pokud by pilot náhle zatáhl za hůl a přiměl své letadlo zrychlit vzhůru rychlostí 9,8 m/s 2 , celková síla g na jeho těle je 2 g, z čehož polovina pochází ze sedadla tlačícího pilota, aby odolával gravitaci, a polovina ze sedadla tlačí pilota, aby způsobil jeho zrychlení vzhůru - změna rychlosti, což je také správné zrychlení, protože se také liší od trajektorie volného pádu. Uvažováno v referenčním rámci letadla, jeho tělo nyní generuje sílu 1450 N (330 lb f ) dolů do svého sedadla a sedadlo současně tlačí nahoru stejnou silou 1450 N (330 lb f ).

Neodporované zrychlení způsobené mechanickými silami a následně g-silami se projevuje vždy, když kdokoli jede ve vozidle, protože vždy způsobí správné zrychlení a (bez gravitace) také vždy zrychlení souřadnic (kde se mění rychlost). Kdykoli vozidlo změní směr nebo rychlost, cestující pocítí boční (ze strany na stranu) nebo podélné (dopředu a dozadu) síly vytvářené mechanickým tlačením jejich sedadel.

Výraz „1 g =9,806 65  m/s 2 " znamená, že za každou uplynulou sekundu se rychlost mění9,806 65 metrů za sekundu (≡35,303 94  km/h ). Tuto rychlost změny rychlosti lze také označit jako9,806 65 (metry za sekundu) za sekundu, nebo9,806 65  m/s 2 . Například: Zrychlení 1 g odpovídá rychlosti změny rychlosti přibližně 35 kilometrů za hodinu (22 mph) za každou uplynulou sekundu. Pokud je tedy automobil schopen brzdit rychlostí 1 g a jede rychlostí 35 kilometrů za hodinu (22 mph), dokáže za jednu sekundu zabrzdit a řidič zpomalí o 1 g. Automobil jedoucí třikrát touto rychlostí, 105 km/h (65 mph), dokáže zabrzdit do klidu za tři sekundy.

V případě zvýšení rychlosti z 0 na v při konstantním zrychlení na vzdálenost s je toto zrychlení v 2 /(2 s).

Příprava předmětu na toleranci g (aby se nepoškodil při působení vysoké síly g) se nazývá g-kalení. To se může týkat např. Nástrojů v projektilu vystřeleného zbraní .

Lidská tolerance

Semilogový graf mezí tolerance lidí na lineární zrychlení

Lidské tolerance závisí na velikosti gravitační síly, na době, po kterou působí, na směru působení, na místě aplikace a na držení těla.

Lidské tělo je pružné a deformovatelné, zejména měkčí tkáně. Tvrdá facka na obličej může krátkodobě lokálně způsobit stovky g, ale nezpůsobí žádné skutečné poškození; konstanta16  g 0 za minutu však může být smrtelné. Když dojde k vibracím , relativně nízké špičkové hladiny g mohou být vážně škodlivé, pokud jsou na rezonanční frekvenci orgánů nebo pojivových tkání.

Do určité míry lze toleranci g vycvičit a také existují značné rozdíly ve vrozené schopnosti mezi jednotlivci. Kromě toho některá onemocnění, zejména kardiovaskulární problémy, snižují toleranci g.

Vertikální

Piloti letadel (zejména) udržují síly g podél osy zarovnané s páteří. To způsobuje výrazné kolísání krevního tlaku po celé délce těla subjektu, což omezuje maximální g-síly, které lze tolerovat.

Pozitivní, neboli „vzhůru“ g, přivádí krev dolů k nohám sedícího nebo stojícího člověka (přirozeněji lze na chodidla a tělo pohlížet silou vzhůru na podlahu a sedadlo, nahoru kolem krve). Odolnost vůči kladnému g se liší. Typický člověk zvládne asi 5  g 0 (49 m/s 2 ) (což znamená, že někteří lidé mohou omdlít při jízdě na horské dráze s vyšším g, která v některých případech překračuje tento bod), než ztratí vědomí , ale prostřednictvím kombinace speciálních g-obleky a snahy o napínání svalů-obojí působí tak, že tlačí krev zpět do mozku-moderní piloti obvykle zvládnou vytrvalých 9  g 0 (88 m/s 2 ) (viz High-G trénink ).

Zvláště v letadlech jsou vertikální síly g často kladné (síla krve směrem k nohám a od hlavy); to způsobuje problémy zejména s očima a mozkem. Jak se postupně zvyšuje pozitivní vertikální síla g (například v odstředivce ), mohou se objevit následující příznaky:

  • Gray-out , kde vidění ztrácí odstín, snadno reverzibilní při vyrovnání
  • Tunelové vidění , kde se postupně ztrácí periferní vidění
  • Blackout, ztráta zraku při zachování vědomí, způsobená nedostatečným průtokem krve do hlavy
  • G-LOC , ztráta vědomí vyvolaná silou g
  • Smrt, pokud síly G nejsou rychle sníženy

Odolnost vůči „negativnímu“ nebo „směrem dolů“ g, které žene krev do hlavy, je mnohem nižší. Tato hranice je typicky v rozmezí −2 až −3  g 0 (−20 až −29 m/s 2 ). Tento stav je někdy označován jako zarudlý, kde je obraz obrazně zarudlý kvůli vtaženému krevnímu dolnímu víčku vtaženému do zorného pole. Negativní g je obecně nepříjemné a může způsobit poškození. Krevní cévy v očích nebo mozku mohou při zvýšeném krevním tlaku nabobtnat nebo prasknout, což má za následek zhoršení zraku nebo dokonce oslepnutí.

Horizontální

Lidské tělo lépe přežívá síly g, které jsou kolmé na páteř. Obecně platí, že když je zrychlení vpřed (subjekt v podstatě ležící na zádech, hovorově známý jako „oční bulvy dovnitř“), ukazuje se mnohem vyšší tolerance, než když je zrychlení dozadu (ležící na přední straně, „oční bulvy ven“), protože krevní cévy v sítnici se objevují citlivější v druhém směru.

Počáteční experimenty ukázaly, že netrénovaní lidé byli schopni tolerovat řadu zrychlení v závislosti na době expozice. To se pohybovalo od stejně jako20  g 0 na méně než 10 sekund, až10  g 0 po dobu 1 minuty ag 0 po dobu 10 minut pro obě oční bulvy dovnitř a ven. Tyto síly byly sneseny s neporušenými kognitivními zařízeními, protože subjekty byly schopny provádět jednoduché fyzické a komunikační úkoly. Testy byly stanoveny tak, aby nezpůsobovaly dlouhodobé nebo krátkodobé poškození, přestože tolerance byla dosti subjektivní, přičemž testy mohli absolvovat pouze nejmotivovanější nepiloti. Rekord ve špičkové toleranci horizontální tolerance síly g drží průkopník akcelerace John Stapp v sérii experimentů zpomalení raketových spřežení, které vyvrcholily testem na konci roku 1954, ve kterém byl z pozemní rychlosti Mach 0,9 naměřen na něco málo přes sekundu . Přežil špičkové zrychlení „oční bulvy“ 46,2krát vyšší než gravitační zrychlení a více než25  g 0 po dobu 1,1 sekundy, což dokazuje, že lidské tělo je toho schopné. Stapp žil dalších 45 let do věku 89 let bez jakýchkoli škodlivých následků.

Nejvyšší zaznamenaná síla G u člověka, který přežil, byla během finále IndyCar Series 2003 na Texas Motor Speedway 12. října 2003 na Chevy 500 v roce 2003, kdy auto poháněné Kennym Bräckem navázalo kontakt kola s kolem s Tomášem Scheckterem auto. To okamžitě vedlo k tomu, že Bräckovo auto narazilo do záchytného plotu, který by zaznamenal vrchol214  g 0 .

Krátkodobý šok, náraz a trhnutí

Náraz a mechanický šok se obvykle používají k popisu krátkodobého buzení s vysokou kinetickou energií . Šokový puls se často měří jeho špičkovým zrychlením v ɡ 0 · s a délkou impulsu. Vibrace je periodická oscilace, kterou lze také měřit v ɡ 0 · s i frekvenci. Dynamika těchto jevů je to, co je odlišuje od g-sil způsobených relativně dlouhodobějšími zrychleními.

Po volném pádu z výšky, po kterém následuje zpomalení na vzdálenost při nárazu, je náraz na předmět ·  ɡ 0 . Například tuhý a kompaktní předmět spadlý z 1 m, který dopadne na vzdálenost 1 mm, se zpomalí o 1000 ɡ 0 .

Jerk je rychlost změny zrychlení. V jednotkách SI je trhnutí vyjádřeno jako m/s 3 ; lze jej také vyjádřit standardní gravitací za sekundu ( ɡ 0 /s; 1 ɡ 0 /s ≈ 9,81 m /s 3 ).

Jiné biologické reakce

Nedávný výzkum prováděný na extremofilech v Japonsku zahrnoval řadu bakterií (včetně E. coli jako neextrémofilní kontroly), které podléhají extrémní gravitaci. Bakterie byly kultivovány při rotaci v ultracentrifugě vysokými rychlostmi odpovídajícími 403 627 g. Paracoccus denitrificans byla jednou z bakterií, které vykazovaly nejen přežití, ale také robustní buněčný růst za těchto podmínek hyperaccelerace, které se obvykle nacházejí pouze v kosmickém prostředí, například na velmi hmotných hvězdách nebo v rázových vlnách supernov . Analýza ukázala, že malá velikost prokaryotických buněk je nezbytná pro úspěšný růst pod hypergravitací . Notoricky bylo prokázáno , že dva mnohobuněčné druhy, hlístice Panagrolaimus superbus a Caenorhabditis elegans, jsou schopné tolerovat 400 000 x g po dobu 1 hodiny. Výzkum má důsledky pro proveditelnost panspermie .

Typické příklady

Příklad g-force *
Gyro rotory v gravitační sondě B a volně se pohybující důkazní hmoty v navigačním satelitu TRIAD I 0 g
Jízda zvratkovou kometou (parabolický let) 0 g
Stojí na Mimasu , nejmenším a nejméně masivním známém těle, obklopeném vlastní gravitací 0,006 g
Stojí na Ceresu , nejmenším a nejméně masivním známém tělesu, které je v současné době v hydrostatické rovnováze 0,029 g
Stojící na Plutu na hladině moře 0,063 g
Stojící na Erisu na hladině moře 0,084 g
Stojící na Titanu na hladině moře 0,138 g
Stojící na Ganymede na hladině moře 0,146 g
Stojící na Měsíci na hladině moře 0,1657 g
Stojící na Merkuru na hladině moře 0,377 g
Stojící na Marsu na jeho rovníku 0,378 g
Stojící na Venuši na hladině moře 0,905 g
Stojící na Zemi na úrovni hladiny moře - standardní 1 g
Měsíční raketa Saturn V těsně po startu a gravitace Neptunu, kde je atmosférický tlak přibližně na Zemi 1,14 g
Bugatti Veyron z 0 na 100 km/h za 2,4 s 1,55 g
Zábavná jízda Gravitronem 2,5-3 g
Gravitace Jupitera v jeho středních zeměpisných šířkách a tam, kde je atmosférický tlak přibližně na Zemi 2,528 g
Bez zábran kýchnutí po přičichnutí mletého pepře 2,9 g
Raketoplán , maximum během startu a opětovného vstupu 3 g
Horské dráhy s vysokým g 3,5–6,3 g
Srdečný pozdrav na horní části zad 4,1 g
Nejlepší světový rekord v závodech Fuel Drag Racing 4,4 s na 1/4 míle 4,2 g
Letadlo první světové války (např .: Sopwith Camel , Fokker Dr.1 , SPAD S.XIII , Nieuport 17 , Albatros D.III ) při manévrování v soubojích. 4,5–7 g
Luge , maximum očekávané v Whistler Sliding Center 5,2 g
Auto formule jedna , maximum při prudkém brzdění 6,3 g
Vůz formule 1 , vrchol v bocích v zatáčkách 6–6,5 g
Standardní, plně akrobatický certifikovaný kluzák +7/−5 g
Apollo 16 na reentry 7,19 g
Maximální povolená síla g v letadle Suchoj Su-27 9 g
Maximální povolená síla g v letadle Mikojan MiG-35 a maximální povolená síla g v letadlech Red Bull Air Race 10 g
Gravitační zrychlení na povrchu Slunce 28 g
Maximální síla g v raketovém systému Tor 30 g
Maximum pro člověka na raketových saních 46,2 g
Formule 1 Grand Prix Bahrajnu Romain Grosjean Crash 67 g
Sprintová střela 100 g
Krátká expozice člověka přežila při nehodě > 100 g
Ejekce koronální hmoty (Slunce) 480 g
Vesmírná zbraň s délkou hlavně 1 km a úsťovou rychlostí 6 km/s, jak navrhuje Quicklaunch (za předpokladu konstantního zrychlení) 1 800 g
Schopnost mechanických náramkových hodinek šokovat > 5 000 g
Motor V8 Formula One , maximální zrychlení pístu 8 600 g
Kudlanka nábožná , zrychlení drápu při dravém úderu 10 400 g
Hodnocení elektroniky zabudované do vojenských dělostřeleckých granátů 15 500 g
Analytická ultracentrifuga odstřeďující při 60 000 ot / min, na dně analytické cely (7,2 cm) 300 000 g
Střední zrychlení protonu ve velkém hadronovém urychlovači 190 000 000 g
Gravitační zrychlení na povrchu typické neutronové hvězdy 2,0 × 10 11  g
Zrychlení z plazmového urychlovače wakefieldu 8,9 × 10 20  g

* Včetně příspěvku odolnosti vůči gravitaci.
† Směr 40 stupňů od horizontály.

Měření pomocí akcelerometru

Superman: Útěk z Krypton tobogánu na Six Flags Magic Mountain poskytuje 6,5 sekundy balistickou beztíže.

Akcelerometr , ve své nejjednodušší formě, je tlumené hmotnost na konci pružiny, s nějakým způsobem měření, jak daleko se hmota se posunula na pružinu v určitém směru, nazývá ‚osa‘.

Akcelerometry jsou často kalibrovány pro měření síly g podél jedné nebo více os. Pokud je stacionární jednoosý akcelerometr orientován tak, že jeho měřicí osa je vodorovná, jeho výstup bude 0 g a bude nadále 0 g, pokud je namontován v automobilu jedoucím konstantní rychlostí po rovné silnici. Když řidič sešlápne brzdový nebo plynový pedál, akcelerometr zaregistruje pozitivní nebo negativní zrychlení.

Pokud je akcelerometr otočen o 90 ° tak, aby byl svislý, bude ukazovat +1 g nahoru, i když je nehybný. V této situaci je akcelerometr vystaven dvěma silám: gravitační síle a pozemní reakční síle povrchu, na kterém spočívá. Pouze tato poslední síla může být měřena akcelerometrem v důsledku mechanické interakce mezi akcelerometrem a zemí. Odečet je zrychlení, které by nástroj měl, kdyby byl výhradně vystaven této síle.

Tříosý akcelerometr vydá nula g na všech třech osách, pokud je upuštěn nebo jinak umístěn na balistickou trajektorii (také známou jako setrvačná trajektorie), takže zažije „volný pád“, stejně jako astronauti na oběžné dráze (astronauti zažít malá přílivová zrychlení zvaná mikrogravitace, která jsou zde kvůli diskusi opomíjena). Některé jízdy v zábavním parku mohou poskytnout několik sekund při téměř nulové g. Jízda „ zvratkové komety “ NASA poskytuje téměř nulové g po dobu asi 25 sekund najednou.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy