G-Force

Эта статья о физической концепции. Для других видов использования см. G-Force (устранение неоднозначности) .

«G» перенаправляет здесь. Для других видов использования см. GS .

В прямом и ровном полете подъем ( L ) равен весу ( W ). В стабильном уровне поворот 60 ° подъем равен двойному весу ( L = 2 Вт ). Пилот испытывает 2 г и удвоенный вес. Чем круче банк, тем больше G-Forces.

Этот драгстер в верхнем топливе может ускоряться от нуля до 160 километров в час (99 миль в час) за 0,86 секунды. Это горизонтальное ускорение г. 5,3 Объединение этого с вертикальной G-силой в стационарном случае с использованием пифагорской теоремы дает G-силу г. 5,4

Эквивалентом G-Force или гравитационной силы является специфическая для массовой силы (сила на единицу массы), выраженная в единицах стандартной гравитации (символ G или G ₀ , не путайте с «G», символом для граммов ). Он используется для устойчивых ускорений , которые вызывают восприятие веса . Например, объект, находящийся в состоянии покоя на поверхности Земли, подвергается 1 г , что равняется обычному значению гравитационного ускорения на Земле, около 9,8 м/с. ² . Более временное ускорение, сопровождаемое значительным придурком , называется шоком .

Когда G-сила вырабатывается поверхностью одного объекта, проталкиваемого поверхностью другого объекта, сила реакции на этот толчок приводит к равной и противоположной силе для каждой единицы массы каждого объекта. Типы вовлеченных сил передаются через объекты с помощью внутренних механических напряжений . Гравитационное ускорение объекта является одной из причин ускорения в отношении свободного падения .

G-Force, испытываемая объектом, обусловлена ​​векторной суммой всех гравитационных и негравитационных сил, действующих на свободу движения объекта. На практике, как уже отмечалось, это силы поверхностного контакта между объектами. Такие силы вызывают напряжения и штаммы на объектах, поскольку они должны передаваться с поверхности объекта. Из-за этих штаммов большие G-фарки могут быть разрушительными.

Например, сила 1 г на объекте, сидящего на поверхности Земли, вызвана механической силой, прикрепленной в направлении вверх по земле , не допуская свободного падения объекта. Восходящая сила контакта с земли гарантирует, что объект в состоянии покоя на поверхности Земли ускоряется относительно условия свободного падения. (Свободное падение - это путь, по которому объект будет следовать, когда он свободно падает в сторону центра Земли). Стресс внутри объекта обеспечивается тем фактом, что силы контакта с землей передаются только с точки контакта с землей.

Объекты, разрешенные свободно пахнуть в инерционной траектории , под влиянием гравитации не чувствуют G-Force-состояние, известное как невесомость . Находясь в свободном падении в инерционной траектории, в разговорной речи называется «ZeroG » , что сокращено для «нулевой G-силой». Условия нуля G-силы будут происходить внутри лифта, который свободно падает в сторону центра Земли (в вакууме) или (до хорошего приближения) внутри космического корабля на орбите Земли . Это примеры ускорения координат (изменение скорости) без ощущения веса.

В отсутствие гравитационных полей или в направлениях под прямым углом для них правильные и координатные ускорения одинаковы, и любое ускорение координат должно быть вызвано соответствующим ускорением G-Force. Примером этого является ракета в свободном пространстве: когда двигатели производят простые изменения скорости, эти изменения вызывают G-фарки на ракете и пассажирах.

Единица и измерение

Единица измерения ускорения s в международной системе единиц (SI) составляет M/ ² . единица G. Однако, чтобы отличить ускорение относительно свободного падения от простого ускорения (скорость изменения скорости), часто используется Одним из G является сила на единицу массы из -за гравитации на поверхности Земли и является стандартной гравитацией (символ: G _n ), определяемый как 9,806 65   метров в секунду в квадрате , или эквивалентно 9,806 65   Newtons of Force на килограмм массы. Определение единицы не варьируется в зависимости от местоположения-G-Force, стоя на Луне , почти точно 1 ⁄ 6, что на земле. Блок G не является одним из единиц Si, который использует «G» для грамма. Кроме того, « G » не следует путать с « G », который является стандартным символом для гравитационной постоянной . Эта нотация обычно используется в авиации, особенно в пилотах, особенно в пилотатической или боевой военной авиации, чтобы описать возросшие силы, которые должны быть преодолены пилотами, чтобы оставаться сознательными, а не G -LOC ( G -индуцированная потеря сознания).

Измерение G-Force обычно достигается с использованием акселерометра (см. Обсуждение ниже в разделе #Measurement с использованием акселерометра ). В некоторых случаях G-фарки могут быть измерены с использованием соответствующих калиброванных шкал.

Ускорение и силы

Термин G- «сила» технически неверен, поскольку он является мерой ускорения , а не силы. В то время как ускорение является векторным количеством, ускорения G-противостояния («G-Forces» для коротких) часто выражаются в виде скаляр , основанного на величине векторного, с положительными G-предложениями, указывающими вниз (указывают на ускорение вверх) и отрицательный G- силы указывают вверх. Таким образом, G-Force является вектором ускорения. Это ускорение, которое должно быть произведено механической силой и не может быть получено путем простой тяжести. Объекты, действующие только благодаря гравитационному опыту (или «ощущения») без G-силы, и невесны. G-Forces, умноженные на массу, на которую они действуют, связаны с определенным типом механической силы в правильном смысле термина «сила», и эта сила создает напряжение сжатия и напряжение на растяжение . Такие силы приводят к эксплуатационному ощущению веса, но уравнение несет изменение знака из-за определения положительного веса в направлении вниз, поэтому направление массы противоположна направлению ускорения G-Force:

Вес = масса × -g-сил

Причина знака минус заключается в том, что фактическая сила (то есть измеренный вес) на объекте, полученном с помощью G-силой, находится в противоположном направлении к знаку G-Force, поскольку в физике вес не является той силой, которую производит ускорение, а скорее равное и оппозиционное силу реакции на него. Если направление вверх воспринимается как положительное (нормальное декартовое соглашение), то положительная G-сила (вектор ускорения, который указывает вверх) приводит к силе/весу на любой мессе, которая действует вниз (пример-положительное ускорение ракеты запуск, производительность нисходящего веса). Точно так же силу отрицательного G -это вектор ускорения вниз (негативное направление на оси Y), и это ускорение вниз приводит к сиденье в направлении вверх (тем самым вытаскивая пилот вверх с сиденья, и и принуждая кровь к головке обычно ориентированного пилота).

Если G-сила (ускорение) вертикально вверх и применяется землей (которая ускоряется через пространственное время) или применяется по полу лифта к стоящему человеку, большая часть тела испытывает сжатие сжимающего напряжения, которое на любой высоте , если умножено на область, является связанной механической силой, которая является продуктом G-Force и поддерживаемой массы (масса выше уровня поддержки, включая руки, висящие сверху этого уровня). В то же время, сами руки испытывают растягивающее напряжение, которое на любой высоте, если умноженное на область, снова является связанной механической силой, которая является продуктом G-Force и массой, висящей ниже точки механической поддержки Полем Механическая резистивная сила распространяется из точек контакта с полом или опорной структурой и постепенно уменьшается в сторону нуля на неподдерживаемых концах (верхняя часть в случае опоры снизу, такая как сиденье или пол, дно для висящей части тела или объекта). С силой сжатия подсчитана как отрицательная растягивающая сила, скорость изменения растягивающей силы в направлении G-силы на единицу массы (изменение между частями объекта, так что срез объекта между ними имеет единичную массу) , равен G-силе плюс негравитационные внешние силы на срезе, если таковые имеются (подсчитывается положительно в направлении, противоположном G-силе).

Для данной G-силой напряжения одинаковы, независимо от того, вызвана ли эта G-противостояние механической устойчивостью к тяжести или с помощью координат (изменение скорости), вызванное механической силой или комбинацией их Полем Следовательно, для людей все механические силы чувствуют себя точно так же, вызывают ли они координатное ускорение или нет. Для объектов также вопрос о том, могут ли они противостоять механической G-силе без повреждения, одинаковы для любого типа G-силы. Например, ускорение вверх (например, увеличение скорости при подъеме или уменьшении скорости при спускании) на земле кажется таким же, как и неподвижно на небесном теле с более высокой поверхностной гравитацией . Гравитация в одиночку не дает никакой G-силы; G-Force производится только из механических толчков и тяги. Для свободного тела (которое может свободно перемещаться в космосе), такие G-предложения возникают только как «инерционный» путь, который является естественным эффектом гравитации, или естественный эффект инерции массы, модифицируется. Такая модификация может возникнуть только в результате влияния, кроме гравитации.

Примеры важных ситуаций, включающих G-фарки, включают:

• G-Force, действующая на стационарный объект, покоящий на поверхности Земли, составляет 1 г (вверх) и является результатом сопротивляющей реакции поверхности Земли, несущей вверх, равным ускорению 1 г , и является равным и противоположным гравитации. Номер 1 является приблизительным, в зависимости от местоположения.
• G-Force, действующий на объект в любой невесовой среде, такой как свободный пакет в вакууме, составляет 0 g .
• G-Force, действующий на объект под ускорением, может быть намного больше, чем 1 г , например, драгстер, изображенный в правом верхнем углу, может проявлять горизонтальную G-силу 5,3 при ускорении.
• G-Force, действующий на объект под ускорением, может быть вниз вниз, например, когда выбивает острый холм на американских горках.
• Если нет других внешних сил, чем гравитация, G-сила в ракете -это тяга на единицу массы. Его величина равна соотношения тяги к весу временю G , а также потреблению Delta-V за единицу времени.
• В случае шока , например, столкновения , G-Force может быть очень большой в течение короткого времени.

Классический пример негативной G-силы находится в полностью перевернутых американских горках , которые ускоряются (изменяющаяся скорость) к земле. В этом случае наездники американских горков ускоряются к земле быстрее, чем гравитация ускоряет их и, таким образом, закрепляются вверх ногами на своих местах. В этом случае механическая сила, осуществляемая сиденьем, вызывает G-силу путем изменения пути пассажира вниз таким образом, чтобы отличаться от гравитационного ускорения. Разница в движении нисходящего, теперь быстрее, чем обеспечивает гравитация, вызвана толчком сиденья, и это приводит к G-силе к земле.

Все «координатные ускорения» (или их отсутствие) описываются законами Ньютона следующим образом:

Второй закон движения , закон ускорения, утверждает, что F = MA , что означает, что сила F, действующая на тело, равна массе M Тела, времена его ускорения а .

Третий закон движения , закон о взаимных действиях, утверждает, что все силы происходят в парах, и эти две силы равны по величине и противоположны направлению. Третий закон движения Ньютона означает, что гравитация ведут себя не только как сила, действующая вниз, скажем, в вашей руке, но и в том, что камень оказывает силу на земле, равную по величине и напротив направления.

Этот акробатический самолет подтягивается в манеоре A +G; Пилот испытывает несколько G инерционного ускорения в дополнение к силе тяжести. Совокупные силы вертикальной оси, действующие на его тело, делают его на мгновение «весить» во многом раз более чем нормально.

В самолете сиденье пилота можно рассматривать как руку, держащую камень, пилот как скала. При полете прямо и выравниванию на 1 г , пилот действует силой тяжести. Его вес (нисходящая сила) составляет 725 ньютонов (163 фунта _f ). В соответствии с третьим законом Ньютона, самолет и сиденье под пилотом обеспечивают равную и противоположную силу, подталкивающуюся вверх с силой 725 N. Эта механическая сила обеспечивает 1,0 г на правильное ускорение на пилоте, даже если эта скорость в Направление вверх не меняется (это похоже на ситуацию человека, стоящего на земле, где земля обеспечивает эту силу и эту G-силу).

Если бы пилот внезапно отступил на палку и заставил его самолет ускоряться вверх на 9,8 м/с. ² , полная G -природность на его теле составляет 2 г , половина которого поступает от сиденья, подталкивающего пилота, чтобы сопротивляться гравитации, и половина от сиденья, подталкивающего пилота, чтобы вызвать его ускорение вверх - изменение скорости, которое также является правильным ускорение, потому что это также отличается от траектории свободного падения. Рассматривается в рамке отсчета самолета, его тело в настоящее время генерирует силу 1450 Н (330 фунтов _F ) вниз в его сиденье, и сиденье одновременно толкает вверх с равной силой 1450 г. Н.

Неподвижное ускорение из-за механических сил и, следовательно, G-противодействия, испытывается всякий раз, когда кто-то ездит в носителе, потому что оно всегда вызывает надлежащее ускорение, и (в отсутствие гравитации) также всегда всегда координатное ускорение (где изменяется скорость). Всякий раз, когда транспортное средство изменяется в направлении или скорости, пассажиры чувствуют себя боковым (от стороны в сторону) или продольных (вперед и назад) сил, производимых механическим толчком своих сидений.

Выражение "1 г = 9,806 65 м/с ² « означает, что на каждую секунду, которая протекает, изменяется скорость 9,806 65 метров в секунду ( 35,303 94 км/ч ). Эта скорость изменения скорости также может быть обозначена как 9,806 65 (метры в секунду) в секунду, или 9,806 65 м/м/м/м// с ² Полем Например: ускорение 1 г приравнивается к скорости изменения скорости приблизительно 35 км/ч (22 миль в час) для каждой секунды, которая протекает. Следовательно, если автомобиль способен тормозить на уровне 1 г и движется со скоростью 35 км/ч, он может тормозить до остановки через одну секунду, а водитель будет испытывать замедление 1 g . Автомобиль, движущийся в три раза, эта скорость, 105 км/ч (65 миль в час), может тормозить до остановки за три секунды.

В случае увеличения скорости с 0 до V с постоянным ускорением в пределах расстояния . Это ускорение является V ² /(2 с ).

Подготовка объекта для G-толерантности (не повреждается, когда подвергается высокой G-силе), называется G-Hardening. Это может относиться к, например, инструментам в снаряде , снятом пистолетом.

Человеческая терпимость

См. Также: придурок (физика) § Физиологические эффекты и человеческое восприятие

Полулог график пределов толерантности людей к линейному ускорению

Человеческие допуски зависят от величины гравитационной силы, продолжительности времени, которую она применяется, направление, которое он действует, местоположение применения и осанку тела.

Человеческое тело гибкое и деформируемое, особенно более мягкие ткани. Жесткая пощечина на лице может кратко навязывать сотни G на местном уровне, но не наносить реального повреждения; Однако постоянные 16 г в течение минуты могут быть смертельными. Когда вибрация испытывается , относительно низкие пиковые уровни G-силы могут быть сильно поврежденными, если они находятся на резонансной частоте органов или соединительных тканей.

В некоторой степени, G-толерантность может быть обученной, а также существует значительный вариант врожденной способности между людьми. Кроме того, некоторые заболевания, особенно сердечно-сосудистые проблемы, снижают жесткость.

Вертикальный

Пилоты самолетов (в частности) выдерживают G-формы вдоль оси, выровненную с позвоночником. Это вызывает значительные изменения в артериальном давлении по длине тела субъекта, что ограничивает максимальные G-фарки, которые можно переносить.

Положительный, или «вверх» G-сил, поднимает кровь вниз к ногам сидящего или стоящего человека (более естественно, ноги и тело могут рассматриваться как вверх силой пола и сиденья, вверх вокруг крови ) Устойчивость к положительной G-силе варьируется. Типичный человек может справиться с 5 г ₀ (49 м/с ² ) (Это означает, что некоторые люди могут потерять сознание при езде на американских горках с более высоким G, что в некоторых случаях превышает этот момент), прежде чем потерять сознание , но благодаря сочетанию специальных G-саб -саб Кровь обратно в мозг - модернические пилоты обычно могут обрабатывать устойчивые 9 г ₀ (88 м/с ² ) (См. Обучение High-G ).

В частности, в самолетах вертикальные G-фарки часто являются положительными (принудительно кровь к ногам и от головы); Это вызывает проблемы с глазами и мозгом, в частности. Поскольку положительная вертикальная G-сила постепенно увеличивается (например, в центрифуге ) . Следующие симптомы могут возникать:

• Серого , где видение теряет оттенок, легко обратимое при выравнивании
• Туннельное зрение , где периферическое зрение постепенно теряется
• Отключение, потеря зрения, в то время как сознание поддерживается, вызванное отсутствием кровотока в голову
• G-LOC , G-сильная потеря сознания
• Смерть, если G-Forces не быстро уменьшается

Устойчивость к «негативному» или «нисходящему» g, который приводит кровь к голове, намного ниже. Этот предел обычно находится в от -2 до -3 г ₀ (от -20 до -29 м/с ² ) диапазон. Это условие иногда называют красным, где видение буквально покраслено Из-за того, что насыщенное кровью нижнее век втягивается в поле зрения. Отрицательная G-сила, как правило, неприятна и может нанести ущерб. Кровеносные сосуды в глазах или мозге могут набухать или взрываться под повышенным кровяным давлением, что приводит к ухудшнему зрению или даже слепоте.

Горизонтальный

Человеческое тело лучше в выживании G-предприятиях, которые перпендикулярны позвоночнику. В целом, когда ускорение является вперед (субъект по существу лежит на их спине, в разговорной речи, известной как «глазные яблоки в»),),), Показана гораздо более высокая толерантность, чем когда ускорение задом наперед (лежит на их передней части, «Глазные яблоки»), поскольку кровеносные сосуды в сетчатке кажутся более чувствительными в последнем направлении.

Ранние эксперименты показали, что не обученные люди смогли переносить ряд ускорений в зависимости от времени воздействия. Это варьировалось от целых 20 г ₀ в течение менее 10 секунд, до 10 г ₀ в течение 1 минуты и 6 г ₀ в течение 10 минут для обоих глазных яблок в и выходе. Эти силы были перенесены с когнитивными средствами нетронутыми, так как субъекты смогли выполнять простые физические и коммуникационные задачи. Испытания были определены, чтобы не причинять длительного или краткосрочного вреда, хотя толерантность была довольно субъективной, и только самые мотивированные не пилоты, способные выполнять тесты. Запись о пиковой экспериментальной горизонтальной толерантности к G-силе удерживается пионером ускорения Джоном Стаппом в серии экспериментов по урегулированию ракетных сани, кульминацией которых стал в тесте в конце 1954 года, в котором он был за несколько секунд более чем на секунду от скорости земли 0,9 Маха 0,9. Полем Он пережил пиковое «глазное яблоки» в 46,2 раза больше ускорения гравитации и более 25 г ₀ в течение 1,1 секунды, доказывая, что человеческое тело способно на это. Стапп прожил еще 45 лет до 89 лет без каких -либо вредных последствий.

Самая высокая зарегистрированная G-Force, с которой пережил человек, который выжил, был во время финала серии IndyCar 2003 года в Техасе Motor Speedway 12 октября 2003 года, в Chevy 500 2003 года, когда автомобиль, Брёк управляемый Кенни автомобиль. Это сразу же привело к тому, что автомобиль Bräck воздействовал на забор, который записал бы пик 214 g ₀ .

Короткий шок, удар и придурок

Воздействие и механический шок обычно используются для описания с высокой кинетической энергией кратковременного возбуждения . Шоковой импульс часто измеряется его пиковым ускорением в ɡ ₀ · с и продолжительностью импульса. Вибрация - это периодическое колебание , которое также может быть измерено в ɡ ₀ · с, а также частоту. Динамика этих явлений-это то, что отличает их от G-предприятий, вызванных относительно долгосрочными ускорением.

После свободного падения с высоты $h$ с последующим замедлением на расстоянии $d$ Во время удара шок на объект $(h/d)$· Ɡ ₀ . Например, жесткий и компактный объект, упавший с 1 м, который воздействует на расстояние 1 мм, подвергается замедлению 1000 ɡ ₀ .

Русак - это скорость смены ускорения. В подразделениях SI придурок выражается как m/s ³ ; Он также может быть выражен в стандартной гравитации в секунду ( ɡ ₀ /s; 1 ɡ ₀ /s ≈ 9,81 м /с. ³ ).

Другие биологические реакции

Недавние исследования, проведенные на экстремофилах в Японии, включали различные бактерии (включая E. coli в качестве неэкремофильного контроля), подверженные условиям экстремальной гравитации. Бактерии культивировались во время вращения в ультрацентрифуге на высоких скоростях, соответствующих 403 627 г. Paracoccus denitrificans был одной из бактерий, которые демонстрировали не только выживаемость, но и надежный рост клеток в этих условиях гиперакселяции, которые обычно можно найти только в космической среде, например, на очень массивных звездах или в ударных волнах суперновы . Анализ показал, что небольшой размер прокариотических клеток необходим для успешного роста при гипергравитации . Примечательно, что два многоклеточных вида, нематод Panagrolaimus superbus и было показано, что Caenorhabditis Elegans смогли переносить 400 000 × g в течение 1 часа. Исследование имеет значение для осуществимости Panspermia .

Типичные примеры

Основная статья: порядки величины (ускорение)

Пример	G-Force
Гировые роторы в гравитационном зонде B и свободные платующие доверенные массы в спутнике Triad I навигации	0 г
Поездка в комете рвоты (параболический полет)	≈ 0 г
Стоя на мимах , наименьшее и наименее массивное известное тело, окруженное собственной гравитацией	0,006 г.
Стоя на Церере , наименьшее и наименее массивное известное тело в настоящее время в гидростатическом равновесии	0,029 г.
Стоя на Плутоне на среднем уровне земли	0,063 г
Стоять на Эрисе на среднем уровне земли	0,084 г.
Стоять на Титане на среднем уровне земли	0,138 г.
Стоя на ганимеде на среднем уровне поверхности	0,146 г
Стоя на луне на уровне поверхности	0,1657 г.
2000 Toyota Sienna от 0 до 100 км/ч за 9,2 с	0,3075–0,314 г.
Стоя на Меркурии	0,377 г.
Стоя на Марсе на его экваторе на среднем уровне земли	0,378 г.
Стоя на Венеру на среднем уровне земли	0,905 г.
Стоя на земле на уровне моря - стандарт	1 г
Saturn V Moon Rocket сразу после запуска и гравитация Нептуна , где атмосферное давление на Земле	1,14 г
Bugatti Veyron от 0 до 100 км/ч за 2,4 с	1,55 г
Gravitron Amusement Ride	2,5-3 г
Гравитация Юпитера в середине полости и где атмосферное давление на Земле	2,528 г
Невыполненное чихание после обнюхивания земли	2,9 г.
Космический челнок , максимум во время запуска и повторного входа	3 г
Высокие роликовые горки	3,5–12 г
Сердее приветствия пощечины на верхней части спины	4,1 г
Мировой рекорд Top Fuel Drag Racing 4,4 с более 1/4 мили	4,2 г
Самолеты Первой мировой войны (Ex: Sopwith Camel , Fokker Dr.1 , Spad S.XIII , Nieuport 17 , Albatros D.III ) в маневрировании собак.	4,5–7 г
Сала , максимум ожидается в скользящем центре Уистлера	5,2 г
Автомобиль Формулы -1 , максимум при тяжелом торможении	6,3 г
Башня террора , самые высокие американские горки G-Force	6,3 г
Автомобиль Формулы -1 , пик боковой по очереди	6–6,5 г.
полной аэробалогии Стандартный, сертифицированный планер	+7/−5 g
Аполлон 16 на повторном входе	7,19 г
Максимум разрешенной G-силой в Sukhoi Su-27 плоскости	9 г.
Максимальная допустимая G-сила в плоскости Mikoyan MIG-35 и максимум разрешенного поворота G-Force в Red Bull Air Race самолетах	10 г.
Flip Flip Railway , самые высокие деревянные горки G-Force	12 г.
Пилот с реактивным истребителем во время сиденья выброса активации	15-25 г
Гравитационное ускорение на поверхности солнца	28 г.
Максимальная G-сила в ракетной системе Tor	30 г.
Максимум для человека на ракетных санях	46,2 г
Формула -1 2021 Британский Гран -при Гран -при Макс Ферстаппен авария с Льюисом Гамильтоном	51 г.
Формула -1 2020 Гран -при Гран -при Бахрейна Ромен Гросайан Авария	67 г.
Спринт ракета	100 г.
Краткое воздействие на человека выжило в аварии	> 100 г
IndyCar 2003 Texas Kenny Bräck Crash	214 г.
Формула -1 2014 Гран -при Гран -при Японии Жюль Бьянки	254 г.
Формула -1 1994 Гран При Монако Карл Вендлингер Крушение	≈360 g
Выброс корональной массы (солнце)	480 г.
Formula -One 1994 г. Сан -Марино Гран -при Ролан Раланд Ратценбергер квалификационный аварий	500 г.
Космический пистолет с длиной ствола 1 км и скоростью дуло 6 км/с, как предложено QuickLaunch (при условии постоянного ускорения)	1800 г.
Угородная способность механических часов запястья	> 5000 г
V8 Formula -One Engine , максимальное ускорение поршня	8600 г.
Креветки богомола , ускорение когти во время хищного удара	10 400 г.
Рейтинг электроники, встроенная в военные артиллерийские раковины	15 500 г.
Аналитическая ультрацентрифуга, вращающаяся при 60 000 об / мин, в нижней части анализа ячейки (7,2 см)	300 000 г.
Расчетное ускорение нижних массивов муравьиных видов Mystrium Camillae	607 805 г.
Ускорение нематоцисты : самое быстрое зарегистрированное ускорение от любого биологического объекта.	5 410 000 г
Среднее ускорение протона в большом адронном коллайдере	190 000 000 g
Гравитационное ускорение на поверхности типичной нейтронной звезды	2.0 × 10 11  глин
Ускорение от ускорителя плазмы Уэйкфилда	8.9 × 10 20  глин

Измерение с использованием акселерометра

Superman : Escape от американских горных горков Krypton в шести флагах Magic Mountain обеспечивает 6,5 секунд баллистической невесомости

Акселерометр . , в его простейшей форме, представляет собой затухающую массу на конце пружины, с некоторым способом измерения того, как далеко масса перемещалась по пружине в определенном направлении, называемой «осью»

Акселерометры часто откалибруются для измерения G-сила вдоль одной или нескольких осей. Если стационарный, одноосевой акселерометр ориентирован таким образом, чтобы его измерительная ось горизонтальна, его выход будет 0 г , и он будет оставаться 0 г, если он будет установлен в автомобиле, движущемся с постоянной скоростью на дороге ровного уровня. Когда водитель нажимает на педали тормоза или газа, акселерометр будет регистрировать положительное или отрицательное ускорение.

Если акселерометр поворачивается на 90 °, так что он вертикаль, он будет читать +1 г выше, даже если он стационарный. В этой ситуации акселерометр подвергается двум силам: гравитационной силе и силе реакции земли поверхности, на которой он опирается. Только последняя сила может быть измерена с помощью акселерометра из -за механического взаимодействия между акселерометром и землей. Чтение - это ускорение, которое инструмент имел бы, если бы он был исключительно подчинен этой силе.

Трех осевой акселерометр выведет ноль-г на ​​всех трех осях, если его сбрасывают или иным образом помещают в баллистическую траекторию (также известную как инерционную траекторию), чтобы он испытывал «свободное падение», как и астронавты на орбите (астронавты Испытайте небольшие приливные ускорения, называемые микрогравитацией, которой пренебрегают ради обсуждения здесь). Некоторые аттракционы парка развлечений могут предоставить несколько секунд при почти нулевом G. » НАСА Поездка на « рвотой комете обеспечивает почти нулевую G-силу около 25 секунд за раз.

Смотрите также

• Искусственная гравитация
• Гравитация Земли
• Эвтаназия Coaster
• Гравитационное ускорение
• Гравитационное взаимодействие
• Гипергравитация
• Коэффициент нагрузки (аэронавтика)
• Пиковое ускорение землетрясения
• Лежащий пилот
• Связь между G-силой и кажущимся весом
• Логист данных шока и вибрации
• Детектор шока
• Направление кабины

Дальнейшее чтение

• Фаллер, Джеймс Э. (ноябрь -декабрь 2005 г.). «Измерение Little G: плодородную почву для науки о точности измерения» . Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 110 (6): 559–581. doi : 10.6028/jres.110.082 . PMC   4846227 . PMID   27308179 .

Внешние ссылки

• "Сколько GS может взять флаер?" , Октябрь 1944 года, популярная наука - одна из первых подробных публичных статей, объясняющих этот предмет
• Переживание человеческой центрифуги в исследовательском центре НАСА Эймс в Wired
• [1]
• [2]
• [3]
• [4]
• Возможности человека в позициях с лежанием и на спине. Аннотированная библиография