fuerza g
El equivalente de la fuerza gravitatoria , o, más comúnmente, la fuerza g , es una medida del tipo de fuerza por unidad de masa, generalmente 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" (consulte el sinónimo de peso específico ). Cuando la fuerza g se produce cuando la superficie de un objeto es empujada por la superficie de otro objeto, la fuerza de reacción a este empuje produce un peso igual y opuesto por cada unidad de [ ¿cuál? ] masa. Los tipos de fuerzas involucradas se transmiten a través de los objetos por esfuerzos mecánicos interiores. La aceleración gravitacional (excepto ciertas influencias de 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 gravitatorias y no electromagnéticas que actúan sobre la libertad de movimiento de un objeto. En la práctica, como se señaló, estas son fuerzas de contacto superficial entre objetos. Tales fuerzas provocan tensiones y tensiones 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 actuando sola no produce una fuerza g, aunque las fuerzas g se expresan en múltiplos de la aceleración de 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 de las fuerzas mecánicas. Son estas fuerzas mecánicas las que realmente producen la fuerza g en una masa. Por ejemplo, una fuerza de 1 g sobre un objeto sentado en la superficie de la Tierra es causada por la fuerza mecánica ejercida hacia arriba por el suelo ., evitando que el objeto entre en caída libre. La fuerza de contacto ascendente desde el suelo asegura que un objeto en reposo sobre la superficie de la Tierra esté acelerando en relación con la condición de caída libre. (La caída libre es la trayectoria 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 que pueden caer libremente en una trayectoria inercial bajo la influencia de la gravedad solo no sienten la fuerza g, una condición conocida como ingravidez . Esto también se denomina "cero-g", aunque el término más correcto es "cero-g-force". Esto se demuestra por las condiciones de fuerza g cero dentro de un ascensor que cae libremente hacia el centro de la Tierra (en el vacío) o (en 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.
En ausencia de campos gravitatorios, o en direcciones perpendiculares a ellos, las aceleraciones propias y coordinadas son las mismas, y cualquier aceleración coordinada 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 y producen fuerzas g en el cohete y los pasajeros.
La unidad de medida de la 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 ). Una 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 parado en la Luna es casi exactamente 1 ⁄ 6 que en la Tierra.
