fuerza g
La fuerza gravitacional equivalente , o, más comúnmente, fuerza g , es una medida del tipo de fuerza por unidad de masa, típicamente aceleración, que causa una percepción de peso , con una fuerza g de 1 g (no gramo en la medida de masa ) igual al valor convencional de la aceleración gravitacional en la Tierra, g , de aproximadamente9,8 m / s 2 . [1] Dado que las fuerzas g producen peso indirectamente, cualquier fuerza g puede describirse como un "peso por unidad de masa" (ver el sinónimo peso específico ). Cuando la fuerza g es producida por la superficie de un objeto empujada por la superficie de otro objeto, la fuerza de reacción a este empujón produce un peso igual y opuesto para cada unidad de un objeto [ ¿cuál? ] masa. Los tipos de fuerzas involucradas se transmiten a través de los objetos mediante tensiones mecánicas interiores. La aceleración gravitacional (excepto ciertas influencias de la fuerza electromagnética ) es la causa de la aceleración de un objeto en relación con la caída libre . [2][3]
La fuerza g experimentada por un objeto se debe a la suma vectorial de todas las fuerzas no gravitacionales y no electromagnéticas que actúan sobre la libertad de movimiento de un objeto. En la práctica, como se señaló, se trata de fuerzas de contacto superficial entre objetos. Tales fuerzas causan tensiones y deformaciones en los objetos, ya que deben transmitirse desde la superficie de un objeto. Debido a estas tensiones, las grandes fuerzas G pueden ser destructivas.
La gravedad que actúa sola no produce una fuerza g, aunque las fuerzas g se expresan en múltiplos de la aceleración en caída libre de la gravedad estándar. Por lo tanto, la fuerza gravitacional estándar en la superficie de la Tierra produce fuerza g solo indirectamente, como resultado de la resistencia a ella por fuerzas mecánicas. Son estas fuerzas mecánicas las que realmente producen la fuerza g sobre una masa. Por ejemplo, una fuerza de 1 g sobre un objeto que se encuentra en la superficie de la Tierra es causada por la fuerza mecánica ejercida en la dirección hacia arriba por el suelo., evitando que el objeto entre en caída libre. La fuerza de contacto hacia arriba desde el suelo asegura que un objeto en reposo sobre la superficie de la Tierra se acelere en relación con la condición de caída libre. (La caída libre es el camino que seguiría el objeto al caer libremente hacia el centro de la Tierra). La tensión dentro del objeto está asegurada por el hecho de que las fuerzas de contacto con el suelo se transmiten solo desde el punto de contacto con el suelo.
Los objetos a los que se les permite caer libremente en una trayectoria inercial bajo la influencia de la gravitación solo no sienten fuerza g, una condición conocida como cero-g (que significa cero fuerza-g). Esto se demuestra por las condiciones de "gravedad cero" dentro de un ascensor que cae libremente hacia el centro de la Tierra (en el vacío), o (con una buena aproximación) las condiciones dentro de una nave espacial en órbita terrestre. Estos son ejemplos de aceleración coordinada (un cambio en la velocidad) sin sensación de peso. La experiencia de la ausencia de fuerza g (cero-g), independientemente de cómo se produzca, es sinónimo de ingravidez .
En ausencia de campos gravitacionales, o en direcciones perpendiculares a ellos, las aceleraciones propias y de coordenadas son las mismas, y cualquier aceleración de coordenadas debe ser producida por una aceleración de fuerza g correspondiente. Un ejemplo aquí es un cohete en el espacio libre, en el que los motores producen cambios simples en la velocidad que producen fuerzas G sobre el cohete y los pasajeros.
La unidad de medida de aceleración en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es m / s 2 . Sin embargo, para distinguir la aceleración relativa a la caída libre de la aceleración simple (tasa de cambio de velocidad), a menudo se usa la unidad g (o g ). Un g es la fuerza por unidad de masa debida a la gravedad en la superficie de la Tierra y es la gravedad estándar (símbolo: g n ), definida como9.806 65 metros por segundo al cuadrado , [4] o equivalente9.806 65 newtons de fuerza por kilogramo de masa. La definición de la unidad no varía con la ubicación: la fuerza g cuando se está de pie en la Luna es casi exactamente 1 ⁄ 6 que en la Tierra.
