g – Force

Uma força física equivalente a uma unidade de gravidade que é multiplicada durante mudanças rápidas de direção ou velocidade. Os motoristas experimentam forças g severas ao curvar, acelerar e frear.
g força é uma medida da aceleração de um objeto expressa em g-s. É proporcional à força de reação que um objeto experimenta como resultado desta aceleração ou, mais corretamente, como resultado do efeito líquido desta aceleração e da aceleração conferida pela gravidade natural. g é uma unidade não-SI igual à aceleração nominal da gravidade na Terra ao nível do mar (gravidade padrão), que é definida como 9,80665 m/s2 (32,174 pés/s2). O símbolo g é devidamente escrito tanto em minúsculas como em itálico para distingui-lo do símbolo G, a constante gravitacional e g, o símbolo para grama, uma unidade de massa, que não é itálico.

Análise das forças g são importantes em uma variedade de campos científicos e de engenharia, especialmente ciência planetária, astrofísica, ciência aeroespacial, e a engenharia de várias máquinas, tais como jatos de caça, carros de corrida e motores de grande porte.
Os humanos podem tolerar forças g localizadas nos 100s de g por uma fração de segundo, uma bofetada tão dura na cara pode impor centenas de g localmente, mas não produzir nenhum dano real. No entanto, forças g mantidas acima de cerca de 16 g por um minuto podem ser mortais ou levar a lesões permanentes.

br>Existe uma variação considerável entre os indivíduos quando se trata de tolerância à força g, no entanto. Os pilotos de carros de corrida sobreviveram a acelerações instantâneas de até 214 g durante acidentes.
Até certo grau, a tolerância g pode ser treinável, e há também uma variação considerável na capacidade inata entre os indivíduos. Além disso, algumas doenças, particularmente problemas cardiovasculares, reduzem a tolerância ao g. Em experiências com trenós concebidos para testar os efeitos da alta aceleração no corpo humano, o Coronel John Stapp em 1954 experimentou 46,2 g durante vários segundos.

Usualmente, acelerações superiores a 100 g, mesmo que momentâneas, são fatais.
Na vida diária, os seres humanos experimentam forças g mais fortes que 1 g. Uma tosse típica produz uma força g momentânea de 3,5 g, enquanto um espirro resulta em cerca de 2 g de aceleração. As montanhas-russas são normalmente concebidas para não exceder 3 g, embora algumas notáveis excepções produzam até 6,7 g. Por exemplo, em uma montanha-russa o g positivo alto é experimentado quando o caminho do carro curva para cima, onde os cavaleiros sentem como se pesassem mais do que o normal. Isto é invertido quando a trajetória do carro curva para baixo, e mais baixo que o g normal é sentido, fazendo com que os cavaleiros se sintam mais leves ou mesmo sem peso.

Aumento da força g é experimentado em qualquer máquina em movimento, tais como carros, trens, aviões e elevadores. Os astronautas em órbita experimentam 0 g, chamado de ausência de peso.

A relação entre força e aceleração deriva da segunda lei de Newton,

F = ma
where: F é força, m é massa e a é aceleração

Esta equação mostra que quanto maior a massa de um objeto, maior a força que ele experimenta sob a mesma aceleração. Isso significa que objetos com diferentes massas experimentando “forças g” numericamente idênticas estarão de fato sujeitos a forças de magnitude bem diferente. Por esta razão, a força g não pode ser considerada para medir a força em termos absolutos.

g-force varia em diferentes planetas ou corpos celestes. Quando um objeto tem uma massa maior, ele produz um campo gravitacional maior, resultando em forças g mais elevadas. A força g na Lua é cerca de 1/6 g, em Marte cerca de 1/3 g. No satélite marciano Deimos, apenas 13 km de diâmetro, a força g é cerca de 4/10.000ésimos de g. Em contraste, a superfície de Júpiter experimenta uma força g de cerca de 2,5 g. Isto é menor do que parece ser porque a baixa densidade de Júpiter faz com que a sua superfície esteja muito longe da sua concentração primária de massa no núcleo. Na superfície de uma estrela de nêutrons, uma estrela degenerada com densidade semelhante ao núcleo atômico, a gravidade superficial está entre 2×1011 e 3×1012 g’s.

Na indústria aeroespacial o g é uma unidade conveniente para especificar o fator de carga máximo que aeronaves e naves espaciais devem ser capazes de suportar. Aeronaves leves do tipo utilizado no treinamento de pilotos (categoria de utilidade) devem ser capazes de suportar um fator de carga de 4,4g (43 m/s2, 141,5 pés/s2) com o trem de aterrissagem retraído. Aeronaves de transporte aéreo e outras aeronaves de transporte devem ser capazes de 2,5g. Aviões militares e pilotos (especialmente pilotos de caças) com g-suits podem suportar mais de 9g.

br>Muitas acelerações de curto prazo, medidas em milissegundos, são normalmente referidas como choques e são frequentemente medidas em g’s. O choque que um dispositivo ou componente é necessário para suportar pode ser especificado em g. Por exemplo, os relógios de pulso mecânicos podem suportar 7 g, os relés classificados aeroespacial podem suportar 50 g, e as unidades GPS/IMU para cartuchos de artilharia militar precisam suportar 15.500 g para sobreviver à aceleração ao disparar.

Na indústria automóvel o g é usado principalmente em relação às forças de curva e análise de impacto.

O piloto Jeff Gordon, da NASCAR Sprint Cup, sofreu o terceiro maior acidente de força g registado pela NASCAR na corrida de 2006 da Pennsylvania 500, em Pocono Raceway, medindo 64 g sem precedentes. Gordon relatou que, na altura, foi o mais duro golpe que alguma vez sofreu num carro.

O piloto de carros da Indy Kenny Bräck despistou-se na volta 188 da corrida de 2003 no Texas Motor Speedway. Bräck e Tomas Scheckter tocaram nas rodas, mandando Bräck para o ar a mais de 200 km/h, atingindo uma viga de apoio de aço para a vedação de captura. De acordo com o site de Bräck o seu carro registou 214 g.

Formula Um pilotos normalmente experimentam 5 g enquanto travam, 2 g enquanto aceleram, e 4 a 6 g enquanto fazem curvas. Cada carro de Fórmula 1 tem um dispositivo ADR (Accident Data Recorder) instalado, que regista a velocidade e as forças g. De acordo com a FIA, Robert Kubica da BMW Sauber experimentou 75 g durante seu Grand Prix canadense de 2007.

P>P>O piloto de carros de corrida David Purley sobreviveu a uma estimativa de 179,8 g em 1977 quando desacelerou de 173 km/h (108 mph) para descansar numa distância de 66 cm (26 polegadas) depois que seu acelerador ficou preso bem aberto e ele bateu numa parede.
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