Τι είναι το G-Force;

Η δύναμη G αναφέρεται είτε στη δύναμη της βαρύτητας σε ένα συγκεκριμένο ουράνιο σώμα είτε στη δύναμη της επιτάχυνσης οπουδήποτε. Μετριέται σε g, όπου 1 g ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης (9.8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο). Όπως συνειδητοποίησε ο Αϊνστάιν, η δύναμη της βαρύτητας και οι δυνάμεις της επιτάχυνσης δεν διακρίνονται αμοιβαία στο θέμα. ένα άτομο σε ένα αδιαφανές κουτί που βιώνει μια δύναμη g δεν θα ήταν σε θέση να διακρίνει εάν η προέλευσή του έγκειται στην επιτάχυνση μέσω του διαστήματος ή σε ένα βαρυτικό πεδίο, εκτός και αν είχε κάποιο τρόπο να δει έξω από το πλαίσιο. Η ανάλυση αυτής της δύναμης είναι σημαντική σε μια ποικιλία επιστημονικών και μηχανικών πεδίων, ιδιαίτερα της πλανητικής επιστήμης, της αστροφυσικής, της πυραυλικής επιστήμης και της μηχανικής διαφόρων μηχανών όπως μαχητικά αεροσκάφη, αγωνιστικά αυτοκίνητα και μεγάλοι κινητήρες.

Οι άνθρωποι μπορούν να ανεχθούν εντοπισμένες δυνάμεις g στα 100 των g για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, όπως ένα χαστούκι στο πρόσωπο. Οι παρατεταμένες δυνάμεις πάνω από περίπου 10 g μπορεί να είναι θανατηφόρες ή να οδηγήσουν σε μόνιμο τραυματισμό, ωστόσο, αν και υπάρχει σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ των ατόμων όσον αφορά την ανοχή τους. Οι οδηγοί αγώνων αυτοκινήτων έχουν επιβιώσει από στιγμιαίες επιταχύνσεις έως και 214 g κατά τη διάρκεια ατυχημάτων. Σε πειράματα έλκηθρου πυραύλων που σχεδιάστηκαν για να δοκιμάσουν τις επιπτώσεις της υψηλής επιτάχυνσης στο ανθρώπινο σώμα, ο συνταγματάρχης John Stapp το 1954 βίωσε 46.2 g για αρκετά δευτερόλεπτα. Συνήθως, επιταχύνσεις πέραν των 100 g, έστω και στιγμιαίες, είναι μοιραίες.

Στην καθημερινή ζωή, οι άνθρωποι βιώνουν δυνάμεις g ισχυρότερες από 1 g. Ένας τυπικός βήχας παράγει στιγμιαία δύναμη 3.5 g, ενώ ένα φτέρνισμα έχει ως αποτέλεσμα περίπου 3 g επιτάχυνση. Τα τρενάκια είναι συνήθως σχεδιασμένα να μην υπερβαίνουν τα 3 g, αν και μερικές αξιοσημείωτες εξαιρέσεις παράγουν έως και 6.7 g. Μικρές αυξήσεις σημειώνονται σε οποιαδήποτε κινούμενα μηχανήματα, όπως αυτοκίνητα, τρένα, αεροπλάνα και ανελκυστήρες. Οι αστροναύτες σε τροχιά βιώνουν 0 g, που ονομάζεται έλλειψη βαρύτητας.

Η δύναμη G ποικίλλει σε διαφορετικούς πλανήτες ή ουράνια σώματα. Όταν ένα αντικείμενο έχει μεγαλύτερη μάζα, παράγει υψηλότερο βαρυτικό πεδίο, με αποτέλεσμα υψηλότερες δυνάμεις g. Στη Σελήνη, είναι περίπου 1/6 g και στον Άρη, περίπου 1/3 g. Στον αρειανό δορυφόρο Deimos, με διάμετρο μόνο 8 μίλια (13 km), η βαρύτητα είναι περίπου 4/10,000 του g. Αντίθετα, η επιφάνεια του Δία έχει περίπου 2.5 g. Αυτό είναι μικρότερο από όσο φαίνεται ότι θα έπρεπε να είναι επειδή η χαμηλή πυκνότητα του Δία κάνει την επιφάνειά του να απέχει πολύ από την πρωταρχική συγκέντρωση μάζας στον πυρήνα. Στην επιφάνεια ενός αστέρα νετρονίων, ενός εκφυλισμένου αστέρα με πυκνότητα παρόμοια με τον ατομικό πυρήνα, η επιφανειακή βαρύτητα είναι μεταξύ 2×1011 και 3×1012 g.