Non sono molto bravo in fisica, quindi potrei sbagliarmi in alcuni punti, ma ecco la situazione. Considera unastronave delle dimensioni di un aereo da caccia. E come un aereo da combattimento, la nave è molto mobile. Linterno è pressurizzato.
Il pilota sentirebbe la forza G durante laccelerazione e la decelerazione della nave? Se lo fa, quella forza potrebbe essere sufficiente a farlo svenire a un certo punto come fanno a volte i piloti di aerei da caccia?
Commenti
- Già! ' è come funziona.
- Lunica domanda è … perché la penseresti diversamente?
- Come ho detto, io non sono bravo in fisica, quindi ho pensato che forse le cose erano diverse nello spazio a causa della gravità o di altri fattori. Ovviamente mi sbagliavo.
- Quello che chiami " G-force " non è altro che semplice forza. D: Quando il pilota preme lacceleratore, perché ' la nave si allontana e lo lascia indietro? R: perché la nave spinge lui (cioè applica una forza al suo lato posteriore.) " G-force " è come ci si sente ad essere accelerati. D: Se ti siedi per terra, perché non ' affondi al centro della Terra? A: Perché il terreno spinge verso lalto (cioè applica una forza al fondoschiena). La sensazione di essere sostenuti dal suolo è esattamente la stessa di quella di essere accelerati a 1G. In effetti, è unaccelerazione a 1G.
- @CuriousOne – Honing " intuizione fisica " needn ' t implica commenti di qualità superiore. Non è il modo migliore per incoraggiare gli studenti a utilizzare questo sito.
Risposta
Non ho un buon conoscenza della fisica ma la risposta di base è sì, la forza g è più o meno una forza di accelerazione.
Ad esempio 1 g (gravità terrestre) è fondamentalmente unaccelerazione di 9,8 m / s2 verso la Terra, no ” t accelerare perché il suolo resiste a questa forza.
Per quanto riguarda se qualcuno potrebbe svenire, sì, potresti. Nello spazio lassenza di gravità deriva in realtà da una mancanza di accelerazione, tuttavia la velocità può essere ancora molto alta (deve essere se vuoi rimanere in orbita!).
Risposta
La forza G sperimentata dallastronave del pilota non è diversa da quella del pilota di un aereo da caccia (sulla Terra) o di un pilota di auto da corsa (sulla Terra), ad eccezione di (forse) grandezza.
Il pilota sperimenterà tre tipi di forze g:
- Durante le accelerazioni lineari:
Il pilota sperimenterà una forza inerziale opposta al senso di accelerazione di:
$ F = ma $ , dove il rapporto $ \ frac {a} {g} $ è il numero di g che il pilota sperimenterà.
- Durante le decelerazioni lineari (“braking”):
Il pilota sperimenterà una forza inerziale opposta al senso di decelerazione di:
$ F = ma $, dove il rapporto $ \ f rac {a} {g} $ è il numero di g che il pilota sperimenterà.
- Durante il cambio di direzione (” sterzo “):
Ad esempio durante una virata sopraelevata il il pilota sperimenterà una forza centripeta $ F_c = ma_c $ che punta lontano dal centro della virata, dove $ a_c = \ frac {v ^ 2} {r} $ ($ v $ è la velocità e $ r $ il raggio della girare).
Il rapporto $ \ frac {a_c} {g} $ è il numero di g che il pilota sperimenterà.
Commenti
- Questa differenza di grandezza sarebbe sufficiente per fare la differenza rispetto alla Terra?
- @Redleouf: Si tratta davvero di ' dalla Terra ', ' sulla Terra ' o ' differenza dalla Terra '. Le forze g sperimentate dipendono solo dalle accelerazioni. I piloti da corsa molto veloci che sfrecciano su una pista possono sperimentare forze g maggiori rispetto ai tranquilli piloti di navi spaziali. Le leggi del movimento di Newton ' si applicano ovunque, quindi volare sulla Luna non è diverso dal girare su una pista: solo le effettive accelerazioni / decelerazioni / cambi di direzione determinano quali sono le forze g in gioco.