Nella medicina aeronautica e spaziale, il sovraccarico è considerato un indicatore dell'entità dell'accelerazione che colpisce una persona durante il movimento. Rappresenta il rapporto tra le forze in movimento risultanti e la massa del corpo umano.

Il sovraccarico viene misurato in unità di peso corporeo multiplo in condizioni terrestri. Per una persona che è attiva superficie terrestre, il sovraccarico è uguale a uno. Il corpo umano è adattato ad esso, quindi è invisibile alle persone.

Se una forza esterna imprime a un qualsiasi corpo un'accelerazione di 5 g, allora il sovraccarico sarà pari a 5. Ciò significa che il peso del corpo in queste condizioni è aumentato di cinque volte rispetto a quello iniziale.

Quando un aereo di linea convenzionale decolla, i passeggeri in cabina sperimentano una forza g di 1,5 g. Secondo gli standard internazionali, il massimo valore ammissibile il sovraccarico per gli aerei civili è di 2,5 g.

Nel momento in cui il paracadute si apre, una persona è esposta a forze inerziali che provocano un sovraccarico che raggiunge i 4 g. In questo caso, l'indicatore di sovraccarico dipende dalla velocità relativa. Per i paracadutisti militari può variare da 4,3 g ad una velocità di 195 chilometri orari a 6,8 g ad una velocità di 275 chilometri orari.

La reazione ai sovraccarichi dipende dalla loro entità, dalla velocità di aumento e dallo stato iniziale del corpo. Pertanto, sia cambiamenti funzionali minori (sensazione di pesantezza nel corpo, difficoltà di movimento, ecc.) che molto condizioni gravi. Questi includono la completa perdita della vista, disfunzione del sistema cardiovascolare, respiratorio e sistemi nervosi, così come la perdita di coscienza e il verificarsi di pronunciati cambiamenti morfologici nei tessuti.

Per aumentare la resistenza del corpo dei piloti all'accelerazione in volo, vengono utilizzate tute anti-g e di compensazione dell'altitudine che, durante i sovraccarichi, creano pressione sulla parete addominale e sugli arti inferiori, causando un ritardo nel deflusso di sangue alla metà inferiore del corpo e migliora l’afflusso di sangue al cervello.

Per aumentare la resistenza all'accelerazione, l'allenamento viene effettuato in una centrifuga, indurendo il corpo e respirando ossigeno ad alta pressione.

Durante l'espulsione, l'atterraggio brusco di un aereo o l'atterraggio con il paracadute si verificano notevoli sovraccarichi che possono causare anche cambiamenti organici negli organi interni e nella colonna vertebrale. Per aumentare la resistenza ad essi vengono utilizzate sedie speciali che hanno poggiatesta profondi e fissano il corpo con cinture che limitano lo spostamento degli arti.

Il sovraccarico è anche una manifestazione della gravità a bordo di un veicolo spaziale. Se in condizioni terrestri la caratteristica della gravità è l'accelerazione della caduta libera dei corpi, allora a bordo navicella spaziale Le caratteristiche del sovraccarico includono anche l'accelerazione di gravità, che è uguale in grandezza all'accelerazione reattiva nella direzione opposta. Il rapporto tra questa quantità e la grandezza è chiamato "fattore di sovraccarico" o "sovraccarico".

Nella sezione di accelerazione del veicolo di lancio, il sovraccarico è determinato dalla risultante delle forze non gravitazionali: la forza di spinta e la forza di resistenza aerodinamica, che consiste nella forza lagna, diretto in senso opposto alla velocità, e la forza di portanza perpendicolare ad essa. Questa risultante crea un'accelerazione non gravitazionale, che determina il sovraccarico.

Il suo coefficiente nella sezione di accelerazione è di diverse unità.

Se razzo spaziale Nelle condizioni della Terra, si muoverà con accelerazione sotto l'influenza dei motori o sperimentando la resistenza ambientale, quindi ci sarà un aumento della pressione sul supporto, che causerà un sovraccarico. Se il movimento avviene con i motori spenti nel vuoto, la pressione sul supporto scomparirà e si verificherà uno stato di assenza di gravità.

Quando viene lanciata una navicella spaziale, la magnitudo dell'astronauta varia da 1 a 7 g. Secondo le statistiche, gli astronauti raramente sperimentano sovraccarichi superiori a 4 g.

La capacità di sovraccarico dipende dalla temperatura ambiente, contenuto di ossigeno nell'aria inalata, durata della permanenza del cosmonauta in assenza di gravità prima dell'accelerazione, ecc. Esistono altri fattori più complessi o meno sottili la cui influenza non è ancora del tutto compresa.

Sotto l'influenza di un'accelerazione superiore a 1 g, un astronauta può riscontrare problemi alla vista. Un'accelerazione di 3 g in direzione verticale che dura più di tre secondi può causare gravi danni alla visione periferica. Pertanto, è necessario aumentare il livello di illuminazione nei compartimenti del veicolo spaziale.

Durante l'accelerazione longitudinale, l'astronauta sperimenta illusioni visive. Gli sembra che l'oggetto che sta guardando si muova nella direzione del vettore risultante di accelerazione e gravità. Con le accelerazioni angolari si verifica un movimento apparente dell'oggetto visivo nel piano di rotazione. Questa illusione si chiama circumgirale ed è una conseguenza degli effetti di sovraccarico sugli organi dell'orecchio interno.

Numerosi studi sperimentali, avviati dallo scienziato Konstantin Tsiolkovsky, hanno dimostrato che gli effetti fisiologici del sovraccarico dipendono non solo dalla sua durata, ma anche dalla posizione del corpo. Quando una persona è in posizione eretta, una parte significativa del sangue si sposta nella metà inferiore del corpo, il che porta ad un’interruzione dell’afflusso di sangue al cervello. A causa del tuo aumento di peso organi interni spostarsi verso il basso e causare una forte tensione sui legamenti.

Per indebolire l'effetto delle accelerazioni elevate, l'astronauta viene posizionato nella navicella in modo tale che i sovraccarichi siano diretti lungo l'asse orizzontale, dalla schiena al petto. Questa posizione garantisce un efficace apporto di sangue al cervello dell’astronauta con accelerazioni fino a 10 g e per un breve periodo anche fino a 25 g.

Quando un veicolo spaziale ritorna sulla Terra, quando entra negli strati densi dell'atmosfera, l'astronauta sperimenta sovraccarichi di frenata, cioè un'accelerazione negativa. In termini di valore integrale, la frenatura corrisponde all'accelerazione alla partenza.

Un veicolo spaziale che entra negli strati densi dell'atmosfera è orientato in modo tale che i sovraccarichi di frenatura abbiano una direzione orizzontale. Pertanto, il loro impatto sull'astronauta è ridotto al minimo, come durante il lancio della navicella spaziale.

Il materiale è stato preparato sulla base delle informazioni di RIA Novosti e di fonti aperte

La forza applicata ad un corpo si misura in unità SI in newton (1 N = 1 kg m/s 2). Nelle discipline tecniche, il chilogrammo-forza è spesso tradizionalmente utilizzato come unità di misura della forza (1 kgf, 1 kg) e unità simili: grammo-forza (1 g, 1 G), tonnellata-forza (1 ts, 1 T). 1 chilogrammo-forza è definita come la forza esercitata su un corpo di massa 1 kg accelerazione normale, pari per definizione a 9,80665 m/s 2(questa accelerazione è approssimativamente uguale all'accelerazione di gravità). Pertanto, secondo la seconda legge di Newton, 1 kgf = 1 kg· 9.80665 m/s 2 = 9,80665 N. Possiamo anche dire che un corpo di massa 1 kg, appoggiato su un sostegno, ha peso 1 kgf Spesso, per brevità, il chilogrammo-forza viene chiamato semplicemente “chilogrammo” (e la tonnellata-forza, rispettivamente, “tonnellata”), il che a volte crea confusione tra le persone che non sono abituate a utilizzare unità diverse.

La terminologia della scienza missilistica russa utilizza tradizionalmente “chilogrammi” e “tonnellate” (più precisamente, chilogrammo-forza e tonnellata-forza) come unità di spinta. motori a razzo. Quindi, quando si parla di un motore a razzo con una spinta di 100 tonnellate, si intende che questo motore sviluppa una spinta di 10 5 kg· 9.80665 m/s 2$\circa $ 10 6 N.

Errore comune

Confondendo Newton e chilogrammo-forza, alcuni credono che una forza di 1 chilogrammo-forza imprima un'accelerazione di 1 a un corpo che pesa 1 chilogrammo. m/s 2, cioè scrivono l’erronea “uguaglianza” 1 kgf / 1 kg = 1 m/s 2. Allo stesso tempo, è ovvio che in effetti 1 kgf / 1 kg = 9,80665 N / 1 kg = 9,80665 m/s 2- quindi è consentito un errore di quasi 10 volte.

Esempio

<…>Di conseguenza, la forza che preme sulle particelle all'interno del raggio medio ponderato sarà pari a: 0,74 G/mm 2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm 2 o 0,18 mG/mm 2 . Di conseguenza, una forza di 0,0018 mG premerà su una particella media con una sezione trasversale di 0,01 mm 2.
Questa forza imprimerà alla particella un'accelerazione pari al suo rapporto con la massa della particella media: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/sec 2. <…>

(Sottolineatura apollofatti.) Naturalmente, una forza di 0,0018 milligrammi darebbe a una particella con una massa di 0,0014 milligrammi un'accelerazione quasi 10 volte maggiore di quella calcolata da Mukhin: 0,0018 milligrammi di forza / 0,0014 milligrammi = 0,0018 mg· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\circa$ 13 m/s 2 . (Si può notare che con la sola correzione di questo errore, la profondità del cratere calcolato da Mukhin, che presumibilmente avrebbe dovuto formarsi sotto il modulo lunare durante l'atterraggio, scenderà immediatamente da 1,9 M, richiesto da Mukhin, fino a 20 cm; tuttavia, il resto del calcolo è talmente assurdo che questo emendamento non può correggerlo).

Peso corporeo

A priori, peso corporeoè la forza con cui il corpo preme su un supporto o una sospensione. Il peso di un corpo appoggiato su un supporto o sospensione (cioè stazionario rispetto alla Terra o altro corpo celestiale) è uguale

(1)

\begin(align) \mathbf(W) = m \cdot \mathbf(g), \end(align)

dove $\mathbf(W)$ è il peso del corpo, $m$ è la massa del corpo, $\mathbf(g)$ è l'accelerazione di gravità in un dato punto. Sulla superficie terrestre, l'accelerazione gravitazionale è vicina all'accelerazione normale (spesso arrotondata a 9,81 m/s 2). Corpo di massa 1 kg ha peso $\circa$ 1 kg· 9.81 m/s 2$\circa $ 1 kgf. Sulla superficie della Luna l'accelerazione di gravità è circa 6 volte inferiore a quella sulla superficie della Terra (più precisamente, prossima a 1,62 m/s 2). Pertanto, i corpi sulla Luna sono circa 6 volte più leggeri che sulla Terra.

Errore comune

Confondono peso corporeo e massa. La massa di un corpo non dipende dal corpo celeste, è costante (se trascuriamo gli effetti relativistici) ed è sempre uguale allo stesso valore - sia sulla Terra, sia sulla Luna, sia in assenza di gravità

Esempio

Esempio

Nel giornale “Duel”, n. 20, 2002, l'autore descrive la sofferenza che devono provare gli astronauti del modulo lunare quando atterrano sulla Luna, e insiste sull'impossibilità di tale atterraggio:

Astronauti<…>sperimentano un sovraccarico prolungato, il cui valore massimo è 5. Il sovraccarico è diretto lungo la colonna vertebrale (il sovraccarico più pericoloso). Chiedi ai piloti militari se puoi stare su un aereo per 8 minuti. con un sovraccarico quintuplicato e persino controllarlo. Immagina che dopo tre giorni in acqua (tre giorni di volo a gravità zero verso la Luna), sei sceso sulla terra, sei stato sistemato nella cabina lunare e il tuo peso è diventato di 400 kg (forza g 5), il tuo la tuta pesava 140 kg e lo zaino dietro la schiena - 250 kg. Per evitare di cadere, vieni trattenuto con un cavo attaccato alla cintura per 8 minuti, quindi per altri 1,5 minuti. (niente sedie, niente letti). Non piegare le gambe, appoggiarsi ai braccioli (le mani dovrebbero essere sui comandi). Ti è uscito il sangue dalla testa? I tuoi occhi sono quasi ciechi? Non morire né svenire<…>
È davvero brutto costringere gli astronauti a controllare l'atterraggio in una posizione "in piedi" con un sovraccarico di 5 volte a lungo termine: è semplicemente IMPOSSIBILE.

Tuttavia, come già dimostrato, all'inizio della discesa gli astronauti hanno sperimentato un sovraccarico di $\circa$ 0,66 g - cioè notevolmente inferiore al loro peso normale sulla terra (e non avevano nessuno zaino sulla schiena - non erano direttamente collegati al sistema di supporto vitale della nave). Prima dell'atterraggio, la spinta del motore ha quasi bilanciato il peso della navicella sulla Luna, quindi l'accelerazione associata è di $\circa$ 1/6 g - quindi durante l'atterraggio hanno sperimentato meno stress che se fossero rimasti semplicemente a terra . Infatti uno dei compiti del sistema di cavi descritto era proprio quello di aiutare gli astronauti a restare in piedi in condizioni di peso ridotto.

In questo articolo un tutor di fisica e matematica spiega come calcolare il sovraccarico subito dal corpo durante l'accelerazione o la frenata. Questo materialeè molto poco considerato a scuola, quindi gli scolari molto spesso non sanno come attuarlo calcolo del sovraccarico, ma i compiti corrispondenti si trovano nell'Esame di Stato Unificato e nell'Esame di Stato Unificato di fisica. Quindi leggi questo articolo fino alla fine o guarda il video tutorial allegato. Le conoscenze acquisite ti saranno utili durante l'esame.

Cominciamo con le definizioni. Sovraccaricoè il rapporto tra il peso di un corpo e l'intensità della forza di gravità che agisce su questo corpo sulla superficie della terra. Peso corporeo- è la forza che agisce dal corpo sul supporto o sospensione. Tieni presente che il peso è esattamente la forza! Pertanto, il peso viene misurato in newton e non in chilogrammi, come alcuni credono.

Pertanto, il sovraccarico è una quantità adimensionale (newton divisi per newton, con il risultato che non rimane nulla). Talvolta, però, questa quantità viene espressa in termini di accelerazione dovuta alla gravità. Dicono, ad esempio, che il sovraccarico è pari a , cioè il peso corporeo è raddoppiato più potenza gravità.

Esempi di calcolo del sovraccarico

Mostreremo come calcolare il sovraccarico utilizzando esempi specifici. Cominciamo con il massimo semplici esempi e passare a quelli più complessi.

Ovviamente una persona in piedi a terra non avverte alcun sovraccarico. Pertanto, vorrei dire che il suo sovraccarico è zero. Ma non traiamo conclusioni affrettate. Disegniamo le forze che agiscono su questa persona:

A una persona vengono applicate due forze: la forza di gravità, che attrae il corpo a terra, e la forza di reazione che lo contrasta dal lato della superficie terrestre, diretta verso l'alto. Infatti, per essere precisi, questa forza viene applicata alla pianta dei piedi di una persona. Ma in questo caso particolare non ha importanza, quindi può essere posticipato da qualsiasi punto del corpo. Nella figura è tracciato lontano dal centro di massa umano.

Il peso di una persona viene applicato al supporto (sulla superficie della terra), in risposta, secondo la 3a legge di Newton, una forza uguale in grandezza e diretta in modo opposto agisce sulla persona dal lato del supporto. Ciò significa che per trovare il peso del corpo, dobbiamo trovare l'entità della forza di reazione al suolo.

Poiché una persona sta ferma e non cade a terra, le forze che agiscono su di lei vengono compensate. Cioè, e, di conseguenza, . Cioè, il calcolo del sovraccarico in questo caso dà il seguente risultato:

Ricorda questo! In assenza di sovraccarichi, il sovraccarico è 1, non 0. Non importa quanto possa sembrare strano.

Determiniamo ora a quanto equivale il sovraccarico di una persona in caduta libera.

Se una persona è in uno stato di caduta libera, su di essa agisce solo la forza di gravità, che non è bilanciata da nulla. Non esiste alcuna forza di reazione al suolo e non esiste il peso corporeo. Una persona è nel cosiddetto stato di assenza di gravità. In questo caso il sovraccarico è 0.

Gli astronauti sono in posizione orizzontale nel razzo durante il lancio. Solo così possono sopportare il sovraccarico che sperimentano senza perdere conoscenza. Rappresentiamolo nella figura:

In questo stato su di essi agiscono due forze: la forza di reazione del terreno e la forza di gravità. Come nell'esempio precedente, il modulo peso degli astronauti è uguale all'entità della forza di reazione al supporto: . La differenza sarà che la forza di reazione del supporto non è più uguale alla forza di gravità, come l'ultima volta, poiché il razzo si muove verso l'alto con accelerazione. Con la stessa accelerazione, anche gli astronauti accelerano in sincronia con il razzo.

Quindi, in accordo con la 2a legge di Newton nella proiezione sull'asse Y (vedi figura), otteniamo la seguente espressione: , donde . Cioè, il sovraccarico richiesto è pari a:

Va detto che questo non è il sovraccarico più grande che gli astronauti devono sperimentare durante il lancio di un razzo. Il sovraccarico può arrivare fino a 7. L'esposizione prolungata a tali sovraccarichi sul corpo umano porta inevitabilmente alla morte.

IN punto più basso"anello morto", due forze agiranno sul pilota: verso il basso - forza, verso l'alto, al centro del "anello morto" - forza (dal lato del sedile su cui è seduto il pilota):

Ecco dove verrà inviato accelerazione centripeta pilota, dove km/h m/s è la velocità del velivolo, ed è il raggio del “dead loop”. Poi ancora, secondo la 2a legge di Newton, nella proiezione su un asse diretto verticalmente verso l'alto, otteniamo la seguente equazione:

Quindi il peso è . Pertanto, il calcolo del sovraccarico fornisce il seguente risultato:

Un sovraccarico molto significativo. L’unica cosa che salva la vita del pilota è che non dura molto a lungo.

E infine, calcoliamo il sovraccarico subito dal conducente dell'auto durante l'accelerazione.

Quindi la velocità finale dell'auto è km/h m/s. Se un'auto accelera da ferma in c a questa velocità, allora la sua accelerazione è uguale a m/s 2. L'auto si muove orizzontalmente, quindi la componente verticale della forza di reazione al suolo è bilanciata dalla forza di gravità. In direzione orizzontale, il conducente accelera insieme all'auto. Pertanto, secondo la 2-legge di Newton, nella proiezione sull’asse co-diretto con l’accelerazione, la componente orizzontale della forza di reazione del vincolo è pari a .

Misurare forza totale Troviamo le reazioni di vincolo utilizzando il teorema di Pitagora: . Sarà uguale al modulo di peso. Cioè, il sovraccarico richiesto sarà uguale a:

Oggi abbiamo imparato come calcolare il sovraccarico. Ricorda questo materiale, può essere utile quando risolvi i compiti dell'Esame di Stato Unificato o dell'Esame di Stato Unificato in fisica, nonché su vari esami d'ammissione e le Olimpiadi.

Materiale preparato da Sergey Valerievich

Per qualche ragione speciale, nel mondo si presta molta attenzione alla velocità di accelerazione di un'auto da 0 a 100 km/h (negli USA da 0 a 60 mph). Esperti, ingegneri, appassionati di auto sportive, così come normali appassionati di auto, con una sorta di ossessione, monitorano costantemente caratteristiche tecniche automobili, che solitamente rivela la dinamica dell'accelerazione dell'auto da 0 a 100 km/h. Inoltre, tutto questo interesse si osserva non solo nelle auto sportive per le quali la dinamica dell'accelerazione da fermo è molto importante, ma anche nelle auto di classe economica del tutto ordinarie.

Al giorno d'oggi, il maggiore interesse per le dinamiche di accelerazione è rivolto alle moderne auto elettriche, che hanno iniziato lentamente a soppiantare le supercar sportive con le loro incredibili velocità di accelerazione dalla nicchia automobilistica. Solo pochi anni fa, ad esempio, sembrava semplicemente fantastico che un'auto potesse accelerare da 0 a 100 km/h in poco più di 2 secondi. Ma oggi alcuni moderni si sono già avvicinati a questo indicatore.

Viene naturalmente da chiedersi: quale velocità di accelerazione di un'auto da 0 a 100 km/h è pericolosa per la salute umana? Dopotutto, più velocemente l'auto accelera, maggiore è il carico che sperimenta il conducente (seduto) al volante.

Concordo con noi sul fatto che il corpo umano ha i suoi determinati limiti e non può sopportare gli infiniti carichi crescenti che agiscono e hanno un certo impatto su di esso durante la rapida accelerazione del veicolo. Scopriamo insieme quale può essere teoricamente e praticamente sopportabile da una persona l'accelerazione massima di un'auto.

L'accelerazione, come probabilmente tutti sappiamo, è una semplice variazione della velocità di un corpo nell'unità di tempo. L'accelerazione di qualsiasi oggetto al suolo dipende, di regola, dalla gravità. La gravità è la forza che agisce su qualsiasi cosa corpo materiale, che è vicino alla superficie della terra. La forza di gravità sulla superficie terrestre è costituita dalla gravità e dalla forza d'inerzia centrifuga, che deriva dalla rotazione del nostro pianeta.

È stato stabilito che quando un oggetto si muove si verifica un sovraccarico (G), che dipende dall'accelerazione. Cioè, quanto più veloce è l'accelerazione dell'oggetto in movimento, tanto maggiore è il sovraccarico generato dalla gravità. Ad esempio, quando una persona rimane immobile sul posto, lui subisce un sovraccarico di 1g, poiché in sostanza ci muoviamo nello spazio insieme al nostro pianeta e in connessione con la gravità, che ci mantiene sulla superficie della terra.

Lo stesso sovraccarico di 1 g colpisce il nostro corpo quando, ad esempio, ci sediamo su una sedia. 1g è la quantità di forza che viene esercitata (preme) sulla nostra parte bassa della schiena e sulla parte bassa della schiena, il tutto per impedirci di andare in caduta libera nello spazio. Dopotutto, devi essere d'accordo sul fatto che se la forza di gravità che esercita la sua pressione su di noi fosse inferiore, semplicemente non saremmo in grado di stare sulla superficie del nostro pianeta. In questo caso andremmo in caduta libera.

Quando ci sediamo in macchina e iniziamo ad accelerare, queste forze G iniziano ad agire sull'asse lineare-orizzontale. Naturalmente, il sovraccarico durante l'accelerazione di un'auto sarà completamente diverso da quello che colpisce una persona in un'auto ferma.

Scopriamo che tipo di sovraccarico sperimenta una persona quando accelera un'auto.

Inizieremo con la dinamica relativamente lenta di questa accelerazione (secondo gli standard moderni), da 0 a 100 km/h in un periodo di 10 secondi.

Per fare ciò, puoi utilizzare uno speciale convertitore online per convertire le quantità. Quindi, utilizzando questo calcolatore, abbiamo calcolato che accelerando un'auto da 0 a 100 km/h in 10 secondi, il sovraccarico che colpisce il conducente è 0,28325450 = 0,28. Cioè, accelerare da 0 a 100 km/h entro dieci secondi comporterà un sovraccarico di circa 0,28 g.

Come puoi vedere, quando si accelera al volante di un'auto, le forze G lineari orizzontali influenzano una persona molto meno di quanto queste forze influenzino il corpo umano a riposo.

Di conseguenza, per ottenere lo stesso Sovraccarico di 1 g, che colpisce una persona quando sta in piedi o siede immobile su una sedia, è necessario che l'auto acceleri da 0 a 100 km/h in 2,83 secondi. Questo può anche essere calcolato utilizzando una semplice calcolatrice.

Se vogliamo essere assolutamente precisi, allora 1g di sovraccarico umano la seduta al volante di un'auto si forma quando l'auto accelera da 0 a 100 km/h in 2,83254504 secondi.

E quindi, lo sappiamo quando sovraccarico in 1 g la persona non presenta alcun problema. Ad esempio, un'auto Tesla Model S di serie (una costosa versione speciale) può accelerare da 0 a 100 km/h in 2,5 secondi (secondo le specifiche). Di conseguenza, il conducente al volante di questa vettura subirà un sovraccarico di 1,13 g.

Questo, come vediamo, è più del sovraccarico che una persona sperimenta nella vita ordinaria e che deriva dalla gravità e anche dal movimento del pianeta nello spazio. Ma questo è parecchio e il sovraccarico non rappresenta alcun pericolo per l'uomo. Ma se ci mettiamo al volante di un potente dragster (auto sportiva), il quadro qui è completamente diverso, poiché stiamo già vedendo diversi valori di sovraccarico.

Ad esempio, la più veloce può accelerare da 0 a 100 km/h in soli 0,4 secondi. Di conseguenza, si scopre che questa accelerazione provoca un sovraccarico all'interno dell'auto 7,08 g. Questo è già, come puoi vedere, molto. Guidando un veicolo così pazzo non ti sentirai molto a tuo agio, e tutto a causa del fatto che il tuo peso aumenterà quasi sette volte rispetto a prima. Ma nonostante questo stato non molto confortevole con tale dinamica di accelerazione, questo (questo) sovraccarico non è in grado di ucciderti.

Allora come deve accelerare un'auto per uccidere una persona (l'autista)? In effetti, è impossibile rispondere a questa domanda in modo inequivocabile. Il punto qui è il seguente. Ogni organismo di qualsiasi persona è puramente individuale ed è naturale che anche le conseguenze dell'esposizione a determinate forze su una persona siano completamente diverse. Sovraccarico per alcuni a 4-6 g anche per pochi secondi sarà già (è) critico. Un tale sovraccarico può portare alla perdita di coscienza e persino alla morte della persona. Ma di solito tale sovraccarico non è pericoloso per molte categorie di persone. Sono noti casi di sovraccarico 100 grammi ha permesso a una persona di sopravvivere. Ma la verità è che questo è molto raro.

Per fare un esempio, una persona sulle montagne russe di un parco divertimenti potrebbe sperimentare un sovraccarico. fino a 6 g, ma la loro durata è così breve che non è pericolosa per la vita. I piloti di caccia con equipaggio che indossano tute compressive possono sopravvivere a sovraccarichi prolungati 8g o 9g. Ma questi non sono gli stessi tipi di sovraccarichi che una persona sperimenta mentre guida un veicolo che accelera nello spazio a terra.

A proposito, ci siamo subito ricordati anche che l'ufficiale dell'aeronautica americana John Stapp ha partecipato a un esperimento sugli effetti del sovraccarico su una persona durante l'accelerazione. John Stapp fu messo su una slitta speciale installata su una piattaforma che, sfruttando la spinta dei motori a razzo, accelerò fino a 1017 km/h. Durante questa accelerazione, John ha subito un sovraccarico a 46,2 g.

Quindi siamo convinti, sapendo che una persona è in grado di resistere sovraccarico a 46,2 g, per sapere a quale velocità deve accelerare l'auto affinché la forza g corrisponda al valore sopportato dall'ufficiale dell'aeronautica americana John Stapp, dobbiamo utilizzare nuovamente il calcolatore di conversione, sostituendo il valore risultante di 46,2 g nell'apposito campo .

Di conseguenza, il calcolatore ci ha aiutato a stabilire quanto segue, in modo che il conducente al volante di un'auto subisca un sovraccarico a 46,2 g, deve essere overcloccato veicolo da zero a 100 km/h con accelerazione in soli 0,06131050 = 0,06 secondi.

Vorremmo dirvi che John Stapp ha partecipato anche a molti altri esperimenti simili, dove c'era anche il sovraccarico fino a 35 g. In molti di questi processi, John è rimasto ferito più di una volta. Ad esempio, in un esperimento, una delle sue costole è scoppiata a causa della forza di gravità sul suo corpo. Inoltre, non era raro che le otturazioni dei denti di un ufficiale volassero via durante gli esperimenti.

Pertanto, siamo convinti che il sovraccarico sia maggiore 30 g ancora proibitivo per una persona. Non pensiamo che gli acquirenti di supercar premium e costose sarebbero contenti di tali conseguenze derivanti dall’overclocking della propria auto.

E quindi, sulla base delle informazioni presentate sopra, stabiliamo con voi tale sovraccarico in 30 g quando si accelera mentre si guida un'auto, questo è il nostro limite (umano) oltre il quale non ci saranno conseguenze speciali dall'accelerazione dell'auto. Cioè, non ci saranno feriti.

Di conseguenza, concludiamo da qui che la dinamica più sicura dell'accelerazione dell'auto da 0 a 100 km/h è (sarà) 0,09441817 = 0,09 secondi.

Se noi (voi) accettiamo di accelerare in macchina col rischio di ferirci le costole o siamo pronti a dire addio alle otturazioni nei denti, allora noi (voi) abbiamo bisogno di qualcuno che possa accelerare da zero a 100 km/h in 0,08092986 = 0,08 secondi.

Aereo. La forza G è una quantità adimensionale, tuttavia, l'unità della forza G è spesso indicata allo stesso modo dell'accelerazione gravitazionale. G. Un sovraccarico di 1 unità (o 1 g) significa volo rettilineo, 0 significa caduta libera o assenza di gravità. Se un aereo vira ad altitudine costante con un'inclinazione di 60 gradi, la sua struttura subisce un sovraccarico di 2 unità.

Il valore di sovraccarico consentito per gli aeromobili civili è 2,5. Una persona comune può sopportare qualsiasi sovraccarico fino a 15G per circa 3-5 secondi senza spegnersi, ma una persona può sopportare grandi sovraccarichi di 20-30G o più senza spegnersi per non più di 1-2 secondi a seconda dell'entità del sovraccarico, per esempio 50G = 0,2 secondi. I piloti addestrati con tute anti-G possono tollerare forze G da −3…−2 a +12. La resistenza ai sovraccarichi negativi e ascendenti è molto più bassa. Di solito, a 7-8 G, gli occhi “diventano rossi” e la persona perde conoscenza a causa dell'afflusso di sangue alla testa.

Il sovraccarico è una quantità vettoriale diretta nella direzione della variazione di velocità. Questo è fondamentale per un organismo vivente. Quando sovraccarichi, gli organi umani tendono a rimanere nello stesso stato (uniforme moto rettilineo o riposare). Con un sovraccarico positivo (testa-gambe), il sangue scorre dalla testa alle gambe. Lo stomaco va giù. Se negativo, il sangue arriva alla testa. Lo stomaco potrebbe rompersi insieme al suo contenuto. Quando un'altra macchina si scontra con un'auto ferma, la persona seduta avvertirà un sovraccarico della parte posteriore del torace. Un tale sovraccarico può essere tollerato senza troppe difficoltà. Durante il decollo, gli astronauti sopportano un sovraccarico mentre sono sdraiati. In questa posizione, il vettore è diretto al petto, il che consente di resistere per diversi minuti. I cosmonauti non utilizzano dispositivi di carico anti-g. Sono un corsetto con tubi gonfiabili che vengono gonfiati da un sistema d'aria e trattengono la superficie esterna del corpo umano, impedendo leggermente il deflusso del sangue.

Appunti

Fondazione Wikimedia.

2010.

Scopri cos'è "Sovraccarico (aviazione)" in altri dizionari:

Sovraccarico: Sovraccarico (aviazione) il rapporto tra portanza e peso Sovraccarico (ingegneria) negli oggetti in accelerazione Sovraccarico (scacchi) una situazione di scacchi in cui i pezzi (pezzo) non sono in grado di far fronte ai compiti assegnati. Sovraccarico... ... Wikipedia 1) P. al centro di massa, il rapporto n tra la forza risultante R (la somma di spinta e forza aerodinamica, vedere Forze e momenti aerodinamici) e il prodotto della massa aereo m per l'accelerazione gravitazionale g: n = R/mg (nel determinare P. per ... ...

Enciclopedia della tecnologia m per l'accelerazione gravitazionale g: n = R/mg (nel determinare P. per ... ...