Força g

La força g és una mida d'acceleració, tractada en la llengua general com una força, encara que en rigor no siguen les mateixes magnituts físiques. Està basada en l'acceleració que produiria la gravetat de la Terra en un objecte qualsevol. Una acceleració de 1 g és generalment considerat com a igual a la gravetat estàndar, que és de 9,80665 metros per segon cada segon, o metros per segon al quadrat (m/s²).

S'escriu en g minúscula, per a diferenciar-la de la constant de gravitació universal, que és G mayúscula. Va en cursiva, a diferència del símbol del gram, que va en redona.

La força g per a un objecte és de 0 g en qualsevol ambient sense gravetat, com el que s'experimenta en l'interior d'una nau o habitàcul en caiguda lliure o en un satèlit orbitando la Terra, i de 1 g a qualsevol objecte estacionario en la superfície de la Terra al nivell de l'mar. Per una atra part, les forces g poden ser majors a 1, com en una montanya russa, en una centrifugador o en un eixida.

La medició de les forces g es fa per mig d'un accelerómetro.

Orige d'estes forces

Archiu:Load factor and the g-force in turn.svg

En vol recte i nivellat, la sustentació (L) és igual al pes (W). En un virage de de 60° de alabeo, la sustentació és igual al doble del pes (L=2W). El pilot experimenta 2 g i un pes doble. Quant major és l'àngul de alabeo, majors són les forces g.

Archiu:Nitrolympics TopFuel 2005.jpg

Este dragster de combustible superior pot accelerar de zero a 160 km/h en 0,86 segons. Esta és una acceleració horisontal de 5,3 g. Combinat en la força g vertical en el cas estacionario, el teorema de Pitágoras produïx una força g de 5,4 g.

L'acceleració és un fenomen familiar per a qualsevol que s'haja pujat a un automòvil, experimentant-se en cada canvi de direcció i velocitat respecte al punt de referència. Quan canvien algunes d'estes, es poden sentir canvis laterals (de costat a costat) i llongitudinals (d'avant cap a arrere).

L'acceleració i la força g pot ser expressada en térmens més familiars: Una acceleració de 1 g és la variació de la velocitat en aproximadament 35 km/h o 9,8 m/s en el lapsus d'1 segon. Un automòvil d'alt rendiment pot frenar (desaccelerar) a aproximadament 1 g. Açò significa que un automòvil que viage a 105 km/h i frene en 1 segon experimentarà una força de 3 g.

Acceleració i forces

Archiu:Skaters showing newtons third law.svg

Tercera llei de Newton: llei de les forces opostes.

En 1687 Newton va escriure les seues conegudes lleis de Newton. En la seua segona llei, la llei de l'acceleració, Newton va plantejar una equació que reduïda s'escriu com a F=m•a. Esta fòrmula enuncia que la força (F) que actua sobre un cos és igual a la massa (m) multiplicat per l'acceleració (a).

En la tercera llei de Newton, la llei de les forces opostes, diu:

Totes les forces ocorren en parella, i cada una d'eixes forces és igual a l'atra, solament que en sentit opost.

Para Newton (i per a tots nosatres), la seua tercera llei determinava que la gravetat actuant cap a avall no era l'única força que actuava per a mantindre les teues mans avall. Simultàneament, per a alçar les teues mans deus aplicar una força major a esta en la direcció oposta, és dir, cap a dalt. Quan llances una pedra cap al sol, no hi ha forces que actuen en la direcció contrària, per lo que accelerarà. Açò està d'acort en la primera llei de Newton: la llei d'inèrcia.