Wikipedia's G-force as translated by GramTrans
#000000
La g-forto (kun g de gravita) estas mezurado de la speco de akcelado kiu kaŭzas percepton de pezo.
Malgraŭ la nomo, estas malĝuste konsideri g-forto fundamenta forto, ĉar "g-forto" (minusklokaraktero) estas speco de akcelado kiu povas esti mezurita per akcelometro.
Ekde g-forta akceladoj nerekte produktas pezon, ĉiu g-forto povas esti priskribita kiel "pezo per unuomaso" (vidu la sinoniman specifan pezon).
Kiam la g-forta akcelado estas produktita per la surfaco de unu objekto estanta puŝita per la surfaco de alia objekto, la reagforto al tiu puŝo produktas egalan kaj kontraŭ pezo por ĉiu unuo de la maso de objekto.
La specoj de fortoj engaĝitaj estas elsenditaj tra objektoj per internaj mekanikaj stresoj.
La g-forta akcelado (krom certaj elektromagnetfortaj influoj) estas la kialo de la akcelado de objekto rilate al liberfalo.
#000001
La g-forta akcelado travivita per objekto ŝuldiĝas al la vektorsumo de ĉiuj ne-gravitaj kaj ne-elektromagnetaj fortoj reagantaj al la libereco de objekto por moviĝi.
En praktiko, kiel konate, tiuj estas surfac-kontaktaj fortoj inter objektoj.
Tiaj fortoj kaŭzas stresojn kaj ŝreĉojn por objektoj, ĉar ili devas esti elsenditaj de objektosurfaco.
Pro tiuj trostreĉoj, granda g-trupoj povas esti detrua.
#000002
Gravitadaktorado sole ne produktas g-forto, eĉ se g-trupoj estas esprimitaj en multobloj de la akcelado de norma gravito.
Tiel, la norma gravita akcelado ĉe la surfaco de la Tero produktas g-forto nur nerekte, kiel rezulto de rezisto al ĝi de mekanikaj fortoj.
Tiuj mekanikaj fortoj fakte produktas la g-forta akceladon sur tumoro.
Ekzemple, la 1 g forto sur objekto sidanta sur la surfaco de la Tero estas kaŭzita de mekanika forto penita en la suprendirektita direkto proksime de la grundo, konservante la objekton de irado en liberfalon.
La suprendirektita kontakto-forto de la grundo certigas ke objekto ĉe ripozo sur la surfaco de la Tero akcelas relative al la liberfala kondiĉo.
(Libera falo estas la pado kiun la objekto sekvus kie falado libere direkte al la centro de la Tero).
Streso ene de la objekto estas certigita de la fakto ke la grundaj kontaktofortoj estas elsenditaj nur de la tuŝpunkto kun la grundo.
#000003
Objektoj permesitaj al liberfalo en inercitrajektorio sub la influo de gravitado nur, sentas neniun g-forta akceladon, kondiĉon konatan kiel nul-g (kiu signifas nul g-forto).
Tio estas montrita per la "nul-g" kondiĉoj ene de libere regresa lifto falanta direkte al la centro de la Tero (en vakuo), aŭ (al bona aproksimado) kondiĉoj ene de kosmoŝipo en terorbito.
Tiuj estas ekzemploj de kunordigita akcelado (ŝanĝo en rapideco) sen sento de pezo.
La travivaĵo de neniu g-forto (nul-g), aliflanke kiun ĝi estas produktita, estas sinonima kun senpezeco.
#000004
En la foresto de gravitkampoj, aŭ en indikoj rektangule al ili, bonordaj kaj kunordigitaj akceladoj estas la samaj, kaj ĉiu kunordigita akcelado devas esti produktita per ekvivalenta g-forta akcelado.
Ekzemplo ĉi tie estas raketo en libera spaco, en kiuj simplaj ŝanĝoj en rapideco estas produktitaj per la motoroj, kaj produktas g-trupoj sur la raketo kaj pasaĝeroj.
#000005
4 Mallonga tempodaŭroŝoko, efiko, kaj skutiro
#000006
La unuo de iniciato de akcelado en la Sistemo Internacia de Unuoj (SI) estas m/ s2.
Tamen, distingi akceladon relative al liberfalo de simpla akcelado (indico de ŝanĝo de rapideco), la trupo da g (aŭ g ) estas ofte uzita.
Unu g estas la akcelado pro gravito ĉe la surfaco de la Tero kaj estas la norma gravito (simbolo:
njutonoj da forto per kilogramo da maso.
Notu ke la unuodifino ne varias laŭ loko - la g-forto dum starado sur la luno estas proksimume 0.181 g.
#000007
La unuo da g ne estas unu el la SI-unuoj, kiu uzas "g" por gramo.
Ankaŭ, "g" ne devus esti konfuzita kun "G", kio estas la norma simbolo por la gravita konstanto.
Tiu notacio estas ofte utiligita en aviado, precipe en aerakrobata aŭ batala armea aviado, por priskribi la pliigitajn fortojn kiuj devas esti venkitaj fare de pilotoj por resti konsciaj kaj ne G-LOC (G-indukti perdo de konscio).
#000008
Mezurado de g-forto estas tipe realigita uzante akcelometron (vidu diskuton malsupre en Mezuradg-forto uzanta akcelometron).
En certaj kazoj, g-trupoj povas esti mezurita uzante konvene kalibritan pesilon.
Specifa forto estas alia nomo kiu estis utiligita por g-forto.
#000009
La esprimo g-forto estas teknike malĝusta kiam ĝi estas kvanto de akcelado, ne forto.
Dum akcelado estas vektor kvanto, g-forta akceladoj ("g-trupoj" por fuŝkontakto) ofte estas esprimitaj kiel Skalaro, kun pozitiva g-trupoj indikanta malsupren (indikante suprendirektitan akceladon), kaj negativan g-trupoj indikantan supren.
Estas akcelado ke devas esti produktita fare de mekanika forto, kaj ne povas esti produktita per simpla gravitado.
Objektoj agitaj sur nur per gravitado, travivas (aŭ "sentas") neniun g-forto, kaj estas senpezaj.
#000010
G-trupoj, se multobligite per tumoro sur kiu ili agas, estas rilataj al certa speco de mekanika forto en la ĝusta signifo de la esprimo forto, kaj tiu forto produktas kunpreman streson kaj streĉitecon.
Tiaj fortoj rezultigas la funkcian senton de pezo, sed la ekvacio portas signoŝanĝon pro la difino de pozitiva pezo en la direkto malsupren, tiel ke la direkto de pezo-forto estas kontraŭa en la direkto de g-forta akcelado:
#000011
La kialo de la minussigno estas ke la fakta forto (t.e., mezuris pezon) sur objekto produktita fare de g-forto estas en la kontraŭa direkto al la signo de la g-forto, ĉar en fiziko, pezo ne estas la forto kiu produktas la akceladon, sed prefere la egala-kaj-kontraŭa reagforto al ĝi.
Se la direkto supren estas prenita kiel pozitiva (la normala karteza kongreso) tiam pozitiva g-forto (akcelvektoro kiun punktoj supren) produktas forton/pezon en iu maso, kiu agoj malsupren (ekzemplo estas pozitiv-g akcelado de raketlanĉo, produktante malsupreniĝan pezon).
En laŭ la saman manieron, negativ-g forto estas akcelvektoro malsupren (la negativa direkto sur la ipsilonakso), kaj tiu akcelado malsupren produktas pezo-forton en direkto supren (tiel tirante piloton supren for el la sidloko, kaj devigante sangon direkte al la kapo de normale orientita piloto).
#000012
Se g-forto (akcelado) estas vertikale suprendirektita kaj estas uzita per la grundo (kiu akcelas tra spactempo) aŭ aplikita per la planko de lifto al staranta persono, la plej granda parto de la korpotravivaĵoj kunprema streso kiu ĉe iu alteco, se multobligite per la areo, estas la parenca mekanika forto, kio estas la produkto de la g-forto kaj la apogita tumoro (la tumoro super la nivelo de subteno, inkluzive de armiloj pendiganta malsupren de supre tiun nivelon).
En la sama tempo, la armiloj mem travivas streĉitecon, kiu ĉe iu alteco, se multobligite per la areo, estas denove la parenca mekanika forto, kio estas la produkto de la g-forto kaj la tumoro pendanta sub la punkto de mekanika subteno.
La mekanika resistiva forto disvastigas de tuŝpunktoj kun la planko aŭ apoga strukturo, kaj iom post iom malkreskojn direkte al nul ĉe la nepruvitaj finoj (la pinto kaze de subteno de malsupre, kiel ekzemple sidloko aŭ la planko, la fundo por penda korpoparto aŭ objekto).
Kun kunprema forto validita kiel negativa tirstreĉa forto, la indico de ŝanĝo de la tirstreĉa forto en la direkto de la g-forto, je unuo amasiĝas (la ŝanĝo inter partoj de la objekto tia ke la tranĉaĵo la objekto inter ili havas unuotumoron), estas egala al la g-forta kaj plie la ne-gravitaj eksteraj fortoj sur la tranĉaĵo, se entute (nombrita pozitivo en la direkto kontraŭa al la g-forto).
#000013
Ekzemploj de gravaj situacioj implikantaj g-trupoj inkludas:
#000015
Klasika ekzemplo de negativa g-forto estas en tute inversa onda fervojo kiu akcelas (ŝanĝante rapidecon) direkte al la grundo.
En tiu kazo, la ondafervojaj rajdantoj estas akcelitaj direkte al la grundo pli rapide ol gravito akcelus ilin, kaj estas tiel alpinglitaj renverse en iliaj sidlokoj.
En tiu kazo, la mekanika forto penita de la sidloko kaŭzas la g-forto de ŝanĝanta la padon de la pasaĝero malsupren en manieron kiel kiu devias de gravita akcelado.
La diferenco en malsupreniĝa moviĝo, nun pli rapide ol gravito provizus, estas kaŭzita de la puŝo de la sidloko, kaj ĝi rezultigas g-forto direkte al la grundo.
#000017
Ĉiuj "kunordigitaj akceladoj" (aŭ manko de ili), estas priskribitaj per leĝoj de Newton pri movado jene:
#000018
La Duajuro de moviĝo, la leĝo de akcelŝtatoj tio:
F = ma. , signifante ke forto F reaganta al korpo estas egala al la tumoro da m da la korpo tempigas ĝian akceladon .
#000019
La Triajuro de moviĝo, la leĝo de interagadoj-ŝtatoj ke: ĉiuj fortoj okazas en paroj, kaj tiuj du fortoj estas egalaj en magnitudo kaj kontraŭe en direkto.
Tria leĝo de Newton. de moviĝo signifas tion ne nur gravito kondutas kiel forto reaganta malsupren al, ekzemple, rokon tenitan en via mano sed ankaŭ ke la roko penas forton sur la Tero, egala en magnitudo kaj kontraŭe en direkto.
#000020
En aviadilo, la sidloko de la piloto povas esti opiniita de kiel la mano tenante la rokon, la piloton kiel la roko.
Sur dum flugado de rekta kaj nivelo je 1 g, la piloto estas agita fare de la forto de gravito.
Lia pezo (malsupreniĝa forto) estas 725 njutonoj (163 lbf ).
Laŭ tria leĝo de Newton., la aviadilo kaj la sidloko sub la piloto provizas egalan kaj kontraŭ fortpuŝado supren per forto de 725 N (163 lbf).
Tiu mekanika forto disponigas la 1.0 g-forta suprendirektitan bonordan akceladon sur la piloto, eĉ se tiu rapideco en la suprendirektita direkto ne ŝanĝiĝas (tio estas simila al la situacio de persono staranta sur la tero, kie la grundo disponigas tiun forton kaj tiun g-forta).
#000021
Se la piloto estis subite tiri reen sur la bastonon kaj produkti sian ebenon akceli supren ĉe 9.8 m/ s2, la totala g‐force sur lia korpo estas 2 g, la duono de kiu venas de la sidloko puŝante la piloton por rezisti graviton, kaj la duonon de la sidloko puŝante la piloton por kaŭzi lian suprendirektitan akceladon - ŝanĝon en rapideco kiu ankaŭ estas bonorda akcelado ĉar ĝi ankaŭ devias de libera aŭtuntrajektorio.
Konsiderite en la referenca kadro de la ebeno lia korpo nun generas forton de 1,450 N (330 lbf) malsupren en sian sidlokon kaj la sidloko samtempe premas supren kun egala forto de 1,450 N (330 lbf).
#000022
Senopona akcelado pro mekanikaj fortoj, kaj konsekvenchave g-forta, estas sperta kiam ajn iu ajn rajdas en veturilo ĉar ĝi ĉiam kaŭzas bonordan akceladon, kaj (en la foresto de gravito) ankaŭ ĉiam kunordigitan akceladon (kie rapideco ŝanĝiĝas).
Kiam ajn la veturilŝanĝoj aŭ direkto aŭ rapideco, la loĝantoj sentas lateralajn (flanko al flanko) aŭ longitudajn (antaŭen kaj malantaŭen) fortojn produktitajn per la mekanika puŝo de siaj sidlokoj.
#000023
Tiu indico de ŝanĝo en rapideco ankaŭ povas esti indikita kiel 7000980665000000000♠ 9.
Ekzemple: akcelado de 1 g egaligas kun indico de ŝanĝo en rapideco de ĉirkaŭ 35 kilometroj je horo (22 mph) por ĉiu sekundo kiu pasas.
Tial, se aŭto estas kapabla je bremsado je 1 g kaj vojaĝas je 35 kilometroj je horo (22 mph) ĝi povas bremsi al stagno en unu sekundo kiam kaj la ŝoforo travivos malakceliĝon de 1 g La aŭto vojaĝanta je tri fojojn tiu rapideco, 105 km/h (65 mph), povas bremsi al stagno en tri sekundoj.
#000024
Kaze de pliiĝo en rapideco de 0 ĝis v kun konstanta akcelado ene de distanco de s tiu akcelado estas v2 /(2s).
#000025
Prepari objekton por g-eltenivo (ne esti difektita kiam submetite alta g-forto) estas nomita g-hardada.
[ citaĵo bezonis ] Tio povas validi por, ekz., instrumentoj en kuglo pafita per pafilo.
#000026
Homaj toleremoj dependas de la signifo de la g-forto, la tempodaŭro kiun ĝi estas uzita, la direkto kiujn ĝi agas, la loko de aplikiĝo, kaj la pozo de la korpo.
#000027
La homa korpo estas fleksebla kaj deformebla, precipe la pli molaj histoj.
Malfacila vangofrapo sur la vizaĝo povas nelonge trudi centojn da g loke sed ne produkti ajnan realan difekton;
konstanto 16 g por minuto, aliflanke, povas esti mortigaj.
Kiam vibrado estas sperta, relative malaltaj pintg niveloj povas esti grave difektantaj se ili estas ĉe la resonancofrekvenco de organoj aŭ konektivaj histoj.
#000028
Certagrade, g-eltenivo povas esti trejnebla, kaj ekzistas ankaŭ konsiderinda vario en denaska kapablo inter individuoj.
Krome, kelkaj malsanoj, precipe kardiovaskulaj problemoj, reduktas g-eltenivo.
#000029
Aviadilpilotoj (aparte) daŭrigas g-trupoj laŭ la akso akordigita kun la spino.
Tio kaŭzas signifan varion en sangopremo laŭ la longo de la korpo de la subjekto, kiu limigas la maksimuman g-trupoj kiu povas esti tolerita.
#000030
Pozitiva, aŭ "suprendirektita" g, igas sangon malsupreniĝa al la piedoj de sesila aŭ staranta persono (pli kompreneble, la piedoj kaj korpo povas esti viditaj kiel estado movitaj fare de la suprendirektita forto de la planko kaj sidloko, suprendirektita ĉirkaŭ la sango).
Rezisto al pozitiva g varias.
Tipa persono povas pritrakti proksimume 5 g0 (49 m/ s2) (signifante kelkaj homoj eble svenos dum rajdado de higher-g onda fervojo, kiu en kelkaj kazoj superas tiun punkton) antaŭ perdado de konscio, sed tra la kombinaĵo de specialaj premkostumoj kaj laboroj por stresigi muskolojn - kiuj ambaŭ ago por devigi sangon reen en la cerbon - modernajn pilotojn povas tipe pritrakti daŭrantan 9 g0 (88 m/ s2) (vidi alt-G trejnadon) [ citaĵo bezonis ].
#000031
En aviadiloj precipe, vertikala g-trupoj ofte estas pozitivaj (fortosango direkte al la piedoj kaj for de la kapo);
tio kaŭzas problemojn kun la okuloj kaj cerbo aparte.
Ĉar pozitiva vertikala g-forto estas laŭstadie pliigita (kiel ekzemple en centrifugilo) la sekvaj simptomoj povas esti travivita:
#000032
Griza-eksteren, kie la vizio perdas nuancon, facile reigeblan sur ebeniĝi.
Tunelvido , kie periferia vizio estas laŭstadie perdita.
Senkurentiĝo, perdo de vizio dum konscio estas konservita, kaŭzita de manko de sango al la kapo.
G-LOC , g-forta induktita perdo de konscio.
Morto , se g-trupoj ne estas rapide reduktitaj, morto povas okazi.
#000033
Rezisto al "negativa" aŭ "malsupreniĝa" g, kiu movas sangon al la kapo, estas multe pli malalta.
Tiu limo estas tipe en la −2 ĝis −3 g0 (−20 ĝis −29 m/ s2) intervalo.
Tiu kondiĉo foje estas referita kiel ruĝa eksteren kie vizio estas metafore ruĝigita [11] pro la sango ŝarĝita malsupra palpebro estanta tirita en la vidkampon [12] kiun Negative g estas ĝenerale malagrabla kaj povas kaŭzi difekton.
Sangaj vaskuloj en la okuloj aŭ cerbo povas ŝveliĝi aŭ eksplodi sub la pliigita sangopremo, rezultigante degenerintan vidon aŭ eĉ blindecon.
#000034
La homa korpo estas pli bona ĉe postvivado de g-trupoj kiuj estas perpendikulara al la spino.
Ĝenerale en kiam la akcelado estas antaŭen (subjekto esence kuŝi sur ilia dorso, ordinarlingve konata kiel "okulgloboj" [13] ) multe pli alta toleremo estas montrita ol kiam la akcelado estas malantaŭen (kuŝante en ilia fronto, "okulgloboj eksteren") ĉar sangaj vaskuloj en la retino prezentiĝas pli sentemaj en ĉi-lasta direkto [ citaĵo bezonis ].
#000035
Fruaj eksperimentoj montris ke nespertaj homoj povis toleri vicon da akceladoj depende de la eksponadotempo.
Tio intervalis de entute 20 g dum malpli ol 10 sekundoj, ĝis 10 g dum 1 minuto, kaj 6 g dum 10 minutoj por ambaŭ okulgloboj en kaj eksteren.
Tiuj fortoj estis eltenitaj kun kognaj instalaĵoj sendifektaj, kiam subjektoj povis plenumi simplan fizikon kaj komunikadotaskojn.
La testoj estis kialigitaj ne kaŭzi longe aŭ mallongperspektivan damaĝon kvankam toleremo estis tre subjektiva, kun nur la plej motivigitaj ne-pilotoj kapabla je kompletigado de testoj.
La rekordo por pinto eksperimenta horizontala g-forta toleremo estas tenita fare de akcelpioniro John Stapp, en serio de raketsledaj malakceliĝeksperimentoj kulminantaj per malfrua 1954 testo en kiu de li estis mezurita la tempon en malgranda pli ol sekundo de terrapideco de Mach 0.9-a
Li postvivis pinto- "okulglob" akceladon de 46.2 fojojn la akcelado de gravito, kaj pli ol 25 g dum 1.1 sekundoj, pruvante ke la homa korpo estas kapabla je tio.
Stapp vivis pliajn 45 jarojn por maturigi 89 [16] sen iuj malbonaj efikoj.
#000036
La plej alta registrita G-forto travivita fare de homo kiu pluvivis estis dum la IndyCar Series finalo (2003) en Texas Motor Speedway en la 2003-datita Chevy 500 ke kiam la aŭto veturita fare de Kenny Bräck faris rad-al-radan kontakton kun la aŭto de Tomas Scheckter.
Tio tuj rezultigis la aŭton de Kenny trafa la kaptaĵo barilo kiu registrus pinton de 214 G-forto.
#000037
Efiko kaj mekanika ŝoko kutimas kutime priskribi altan kinetan energion, mallongperspektivan eksciton.
Ŝokpulso ofte estas mezurita memstare pintakcelado en g-s kaj la pulstempodaŭro.
Vibrado estas perioda oscilado kiu ankaŭ povas esti mezurita en g-s same kiel frekvenco.
La dinamiko de tiuj fenomenoj estas kio distingas ilin de la g-trupoj kaŭzita de relative pli longa esprimo akceladoj.
#000038
Ekzemple, rigida kaj kompakta objekto falis de 1 m ke efikoj inte distanco de 1 mm estas submetita 1000 g malakceliĝo.
#000039
Skutiro estas la indico de ŝanĝo de akcelado.
En SI-unuoj, skutiro estas esprimita kiel m/ s3;
ĝi ankaŭ povas esti esprimita en norma gravito per dua ( g /s;
#000040
Lastatempa esplorado aranĝita sur ekstremofile en Japanio implikis gamon da bakterioj inkluzive de E. coli kaj Paracoccus denitrificans estantaj kondiĉigita de kondiĉoj de ekstrema gravito.
La bakterioj estis kultivitaj estante rotaciitaj en ultracentrifugilo ĉe altaj rapidecoj egalrilatantaj al 403,627 g.
Paracoccus denitrificans estis unu el la bakterioj kiuj elmontris ne nur supervivon sed ankaŭ fortikan ĉelan kreskon sub tiuj kondiĉoj de hiperakcelado kiuj estas kutime nur esti trovitaj en kosmaj medioj, kiel ekzemple tre masivaj steloj aŭ en la ŝokondoj de supernovaoj.
Analizo montris ke la eta grandeco de prokariotaj ĉeloj estas esenca por sukcesa kresko sub hipergravito.
La esplorado havas implicojn sur la farebleco de panspermia.
#000041
÷ Inkluzive de kontribuo de rezisto ĝis gravito.
† Directed 40 gradoj de horizontala.
#000042
Akcelometro, en it plej simpla formo, estas malseketigita maso sur la fino de fonto, kun iu maniero de mezurado kiom longe la maso movis sur la fonton en speciala direkto, nomita "akso".
#000043
Akcelometroj ofte estas laŭnormigitaj por mezuri g-forto laŭ unu aŭ pluraj aksoj.
Se senmova, unu-aksa akcelometro estas orientita tiel ke ĝia mezuranta akso estas horizontala, ĝia produktaĵo estos 0 g, kaj ĝi daŭros esti 0 g se muntite en aŭto vojaĝanta ĉe konstanta rapideco sur ebenan vojon.
Kiam la ŝoforo klopodadas la bremso aŭ gaspedalo, la akcelometro aligos pozitivan aŭ negativan akceladon.
#000044
Se la akcelometro estas rotaciita per 90° tiel ke ĝi estas vertikala, ĝi legos +1 g supren eĉ se senmova.
En tiu situacio, la akcelometro estas kondiĉigita de du fortoj: la gravita forto kaj la grunda reagforto de la surfaco ĝi ripozas.
Nur ĉi-lasta forto povas esti mezurita per la akcelometro, pro mekanika interagado inter la akcelometro kaj la grundo.
La legado estas la akcelado kiun la instrumento havus se ĝi estus ekskluzive kondiĉigita de tiu forto.
#000045
Tri-aksa akcelometro produktos zero‐g sur ĉiuj tri aksoj se ĝi estas faligita aŭ alie metita en balistikan trajektorion (ankaŭ konatan kiel inerci trajektorio), tiel ke ĝi travivas "liberan falon", kiel astronaŭtoj faras enen cirkuladon (astronaŭtoj-sperto malgrandaj tajdaj akceladoj nomitaj mikrgravito, kiuj estas nglektitaj por la konsidero de diskuto ĉi tie).
Kelkaj amuzparkveturoj povas disponigi plurajn sekundojn je preskaŭ-nulaj g la Vomaĵa Kometo de Riding NASA«" disponigas preskaŭ-nulajn g dum proksimume 25 sekundoj je fojo.
#000046