G-kraft hänvisar till en enhet baserad på jordens gravitation: det konstanta, osynliga drag som håller dig från att flyta ut i rymden. Eftersom värdet av denna kraft är välkänt, använder forskare det som en lämplig målesticka för att mäta andra krafter, såsom bilens acceleration, inverkan av två kolliderande fotbollsspelare eller en stridsflygning som drar ut ur ett brant dyk.

TL; DR (för länge, läste inte)

G är en lämplig enhet för att mäta krafter, jämföra dem med tyngdkraften, där jordens gravitation = 1 G.

Acceleration och Force

I fysik är acceleration en förändring i hastighet eller hastighet. När du håller en boll i armlängden och släpper den är bollens initialhastighet noll, men med gravitationen accelererar den nedåt med en ständigt ökande hastighet. Gravity levererar kraften och bollen svarar genom att accelerera. Under inverkan av tyngdkraften accelererar alla föremål, oavsett vikt, i samma takt på jorden.

Värdet av "g"

Forskare mäter hastigheten i enheter avstånd dividerat med tiden, såsom meter per sekund; Enheterna för acceleration är hastighet dividerad med tiden, såsom meter per sekund per sekund eller meter per sekund kvadrat. För gravitationen på jorden är värdet 9,8 meter per sekund kvadratiskt eller 32,2 fot per sekund kvadrat. Det betyder att om du slänger en boll från toppen av en mycket hög byggnad, har bollen en hastighet på 9,8 m /s efter en sekund, 19,6 m /s efter två sekunder och så vidare tills den träffar marken. För praktiskt taget hänvisar forskare till detta värde med bokstaven "g."

Liten "g", "Stor" G "

Du kanske stöter på viss förvirring när du pratar om G force, som stor "G" betyder en sak och liten "g" betyder en annan. Små g är den konstanta gravitationskraften på jorden, 9,8 m ÷ s ^{2. Big G är själv en lämplig enhet baserad på tyngdkraften, medan 1 G är kraften som ger 9,8 m ÷ s 2 acceleration. Stor G är bekväm eftersom nästan alla vet vad 1 G av kraft känns som från vardagen.}

Riktning av g och G

Alla styrkor har en riktning där de trycker på eller drar. Till exempel öppnar du en dörr genom att dra handtaget mot dig själv. Eller när du kastar en boll till en vän trycker du på den i sin riktning. Tyngdkraften på jorden, g, pekar alltid ner, mot planetens mitt. När man utarbetar problem som rör rörelse, ger forskare g ett negativt tecken för att visa att det drar i nedriktningen, motverkar rörelse och styrkor i upp eller positiv riktning. Men godtyckliga G-styrkor kan peka i vilken riktning som helst: uppåt, nedåt, sida till sida eller i en vinkel.

Real-World G Forces

En bil som accelererar från noll till 60 mph i 5 sekunder utövar en kraft på ca 1/2 av en G på dess passagerare. Fighter piloter kan uppleva krafter större än 7 Gs under extrema manövrer. Effektstyrkor kan vara mycket högre, även om de bara varar ett kort ögonblick. Kollisioner mellan fotbollsspelare kan överstiga 150 Gs. Vid en bilkrasch kan krafterna på människokroppen också nå 150 G, men om du har den rätta typen av säkerhetsbälte kan du minska den till ca 20 Gs.