(物理討論) 無重力狀態下有G力嗎?
 

我記的一般飛行上所謂的G力是因為地球的重力導致的,可是剛剛看Discovery的節目提到在太空中飛行的太空船高速飛行,上面要是有生物長期承受2G以上,身體吃不消之類的,這點感覺怪怪的
因為太空不是無重力環境嗎? 這樣會產生G力嗎?

G力其實是個誤解，只要是加速度*質量，都會產生力 : F=ma

在地球上，a可使用9.80665m/s2這個數字，並且把對一公斤質量產生9.80665m/s2加速度的力量稱為一個G力

所以G力雖然是專指地球產生的重力加速度*質量，但同時也變成一個通用標準

只要每秒加速度為9.8左右就稱為一個G，戰機上會有強大的G力產生是因為其可以產生每秒加速度達40~50m/s2以上，稱為4G或5G

太空中雖然無重力，但在飛行過程中若要增加速度或改變方向都需要額外加力，因此會產生G力

在太空中不見得就是完全無重力，要看離星球的位置而定，
例如太空站環繞地球還是受到重力影響才能繞地球轉，
只是太空站速度快到重力吸不下去而已。

太空飛行有有好幾個狀況：

例如登陸月球，因為在接近真空中幾乎沒有阻力，
所以只要加速到足夠脫離地球軌道的速度(好像是11.9km/s?)，
接著保持這個速度飛到月球，到達月球時減速到能夠環繞月球的速度，
所以出地球，修正軌道，入月球這幾段都有加速度，這時就會產生力(f=ma)，
這個力的大小就看是幾倍的重力就為G力(發射時好像8G左右？)，
要注意這個過程不過幾分鐘而已。

但如果要登入比較遙遠的星球例如火星就完全不是這樣，
因為火星距離地球太遠了，光是依靠脫離地球軌道的速度前往火星還是太久，
為了縮短旅程時間，現在人類比較能做到的，就是在旅途中不斷加速，產生力，
這過程可能就會很長，10天都有可能，這也是Discovery會這樣說的原因。

不過這個過程在比衝比較低的液態或固態燃料火箭幾乎是不可能的，
因為會耗費非常龐大的燃料。
未來的火箭例如核子離子火箭或是VASIMR比較有機會實現。

公請G佬開釋何謂G力 :shy: :shy: :shy: :shy:

閱

工程公司主任設計者旁邊路過留

就向心力、離心力，在太空因為要維持人體持續適應在1G的環境下，所以許多想像的太空飛船都是設計有圓盤或是圓環狀的，利用旋轉產生1G的環境出來。

至於飛碟用的重力子控制設備不再討論的範圍，over :laugh: :laugh: :laugh:

有力才有加速度,當物體有加速度時,表示物體有受力.
當物體有加速度時,若受力為此物體在地球表面受重力的幾倍,就叫做幾個G力(G-FORCE).

例如某甲的質量為60公斤,他在地球表面受到重力會讓他有9.8m/s^2的重力加速度值,所以甲受到的重力就是60*9.8=588牛頓(N)=60公斤重(kgw);
如果甲在作加速度運動(直線加速或轉彎),而加速度值為49m/s^2(重力加速度值的5倍),那麼他所承受的就是5個G力,也就是588*5=2940牛頓(N)=300公斤重(kgw);
另一個質量100公斤的某乙,若加速度跟甲相同,則乙同樣承受5個G力,但受力大小則為100*9.8*5=4900牛頓(N)=500公斤重(kgw).

劍湖山世界的遊樂設施G5,指的就是遊客在玩的過程中,會有49m/s^2的加速度,將承受5倍G力.

人受到G力主要的不適感和危險,其實在於人的骨架,內臟和血液流動...等受到影響.
試想,如果地球拉你的力變大,變成5倍,那麼你的雙腳就需要用5倍體重的力撐住你的身體;
你的頸椎也要用5倍的力撐住你的頭;
連接內臟的肌肉,也要用5倍的力來拉住內臟;
血液更慘,要讓腦部有足夠的血液就更困難,可能直接缺氧.
加速度向前,就有如受重力向後;加速度向左,就有如受重力向右,身體受影響的情形和受重力向下其實沒多大差異.

底下是電影[世界末日(Armageddon)]中的畫面,當太空梭繞過月球加速時,太空人就承受到最高為13倍的G力.
其實這也是不少人認為這部電影亂演的原因之一,因為受過訓練的太空人,都很難(甚至無法)承受這麼高的G力,更何況那幾個只受訓十幾天的鑽油工人.


另外,物理上的加速度是acceleration,太空梭儀表下方是加速度計(accelerometer),用來呈現G-FORCE,可以看到顯示的單位是G(9.8m/s^2).

向心力正確，離心力錯誤。不要再說離心力了唷 :flash:

閱

XX公司被鼓雨情造勢者旁邊路過留

在太空是沒有所謂的風阻之類的東西

所以許多想像的太空飛船都是設計有圓盤或是圓環狀的，旋轉產生1G的環境出來。

並不需要考慮風阻,或是什麼鬼

圓筒狀的原因是因為,呈載的火箭就長這副德性,想要空間利用最大化,最好還是用圓筒

順便開釋何謂G點 :shy: :shy: :shy: :shy:

超時空G點(說明) @ 電腦懷舊骨灰遊戲 隨意窩 Xuite日誌
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