Você costuma ouvir a palavra G-force usada no contexto de astronautas sendo lançados no espaço. Um astronauta que experimenta uma força de dez Gs, por exemplo, está experimentando uma força igual a 10 vezes a força da gravidade. Para converter de força em Gs para forçar em Newtons, você precisa de duas informações cruciais. A primeira é a aceleração devido à gravidade no sistema MKS (metro, quilograma, segundo), uma vez que os newtons são as unidades de força nesse sistema. Este número é 9,8 metros /segundo ^{2. A segunda é a massa da pessoa (ou objeto) experimentando a aceleração, em quilogramas. Isso elimina um ponto importante: objetos diferentes (ou pessoas) experimentam diferentes forças G.}

Calculando um G

Uma discussão sobre força G em uma em que a diferença entre peso e massa se torna particularmente importante. A massa de um corpo é sua resistência inercial a uma mudança de seu estado de movimento. É medido em quilogramas no sistema SI. O peso, por outro lado, é a força exercida sobre esse corpo pelo campo gravitacional da Terra. A Segunda Lei de Newton diz que a força (F) é igual a massa (m) vezes a aceleração (a)

A aceleração devido à gravidade na Terra é geralmente denotada por um g minúsculo. Isto faz um G, que é a força exercida pela gravidade em qualquer corpo no campo gravitacional da Terra, igual à massa do corpo (m) vezes a aceleração devida à gravidade.

1 G = mg

Isso também acontece com o peso do corpo. No sistema MKS, o peso é medido em Newtons, onde 1 Newton = 1 kg-m /s ^{2. Depois de ter medido a massa de um corpo em quilogramas e calculado seu peso em Newtons usando o valor 9,8 m /s 2 para g, você pode facilmente converter para Gs e vice-versa. Dois Gs igual duas vezes o peso do objeto, um quarto G equivale a um quarto do seu peso e assim por diante.}

Direction Matters

A força é uma quantidade vetorial, o que significa que tem um componente direcional . A gravidade da Terra sempre age para puxar objetos em direção ao centro do planeta, e a superfície da Terra exerce uma força igual na direção oposta para impedir que tudo na superfície caia no centro. Os físicos chamam isso de força normal e cria a sensação de peso. Todo corpo na superfície da Terra experimenta uma força normal de 1G. Um astronauta que se acelera no espaço experimenta uma força normal adicional gerada pelo piso do foguete, o que aumenta a sensação de peso. Ao calcular a força G para cima, você precisa adicionar 1 G ao impulso gerado pela nave em que está, porque, quando a nave está em repouso, você ainda experimenta uma força normal de 1 G.

A O piloto em um jato que está acelerando, não apenas caindo, em direção ao solo sentiria uma força na direção oposta àquela exercida pela superfície da Terra. Essa força anularia a força normal gerada pelo piso da nave somente se a aceleração for maior que g. Você tem que subtrair 1 G da força G total gerada por uma nave acelerando em direção ao solo.