حتما در گزارش های فرمول یک یا تست‌های ماشینی به کلمه “ نیروی جی” یا ” شتاب جی ” برخورد کرده‌اید. اما یعنی چه؟ اول باید دید در مهندسی اتومبیلرانی و در کل علم فیزیک، اگر یک جی شتاب گرانش به هر جسمی اعمال بشود چه بلایی سر آن می‌آید؟
این یعنی نیرویی برابر با وزن جسم به جسم وارد میشود. موقعی که شما در ترن هوایی هستید حدود 4g نیرو به شما وارد میشود. در دبیرستان خواندیم که نیرو برابر است با سرعت * جرم یا F=ma
پس اگر شتاب گرانش را برابر 9.8 در نظر بگیریم. اگر شتاب گرانش را 1G در نظر بگیریم. نیرویی که از سمت زمین به بدن ما وارد میشود برابر با 1G است.
فضانوردان در شرایط خلاء نیروی جی صفر را تجربه می‌کنند. این بدین معناست که هیچ نیرویی به بدن آنها وارد نمی‌شود. یا مثلا هنگامی که آسانسور به سمت پایین حرکت می‌کند؛ حس سبکی را تجربه می‌کنید. این یعنی شتاب‌هایی که به بدن شما وارد میشود (از طرف زمین و آسانسور) خنثی شده‌اند. بنابراین نیرویی به بدن شما وارد نمی‌شود.
نیروی جی در اتوموبیل رانی
رانندگان فرمول یک در مسابقات فشاری برابر با 6g را تجربه می‌کنند! و این فشار برای خلبانان جت جنگنده به 10g می‌رسد! تازه این‌ها در شرایط عادی مسابقه یا ماموریت صدق می‌کند. در شرایط تصادف قضیه کاملا فرق می‌کند. مهلک‌ترین فشاری که یک راننده مسابقات از آن قسر در رفته ( پس از آن زنده مانده است)، 78g بوده که رالف شوماخر در سال 2004 تجربه کرده بود!
نیروی جی در اتومبیل رانی همیشه به سمت زمین نیست. همه ما وقتی فرمان را می‌چرخانیم؛ متوجه نیرویی می‌شویم که ما را در جهت مخالف هل میدهد. این همان نیروی جی است که در جهتی غیر از جهت زمین (عمود بر سطح زمین) به ما وارد میشود. شتاب‌های ترمز و گاز دادن هم جزو همین دسته‌اند؛ اما در راستای دیگری وجود دارند.
شتاب جی در مهندسی اتومبیلرانی چگونه محاسبه میشود؟
به طور کلی باید گفت همانطور که اشاره کردیم؛ اگر یک جی شتاب گرانش به هر جسمی اعمال بشود، نیرویی برابر با وزن جسم، به جسم وارد میشود. این یعنی اگر نیروی 6g به جسم وارد شود 6 برابر وزن جسم به همان جسم نیرو وارد شده. حالا سوال پیش می‌آید که چطور بفمیم چقدر g به جسم وارد میشود؟
این‌کار با سنسورها و سیستم گیرنده-فرستنده مخصوص محاسبه میشود. زیرا باید برآیند تمام نیروهایی که به جسم وارد میشود حساب شود.
همانطور که گفتیم نیروی جی در جهات مختلفی وجود دارد. جمع همه نیروها در همه جهات و محاسبه آنها به صورت برداری، نیروی جی وارد شده به خودرو را نشان میدهد.
آیا نیروی جی خطرناک است؟
انسان‌های عادی تحمل فشار تا 100 جی را دارند. این شتاب گرانش برای انسان مشکلی ایجاد نمی‌کند به شرطی که تنها در یک لحظه اتفاق بیافتد. مثلا یک نفر سیلی محکمی بخورد یا چیزی شبیه به این.
اما اگر فشار 15g به مدت 50 ثانیه به بدن انسان وارد شود؛ می‌تواند صدمات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد. تحمل این فشار برای افراد مختلف متفاوت است. مثلا برخی ورزشکاران از آستانه مقاومت بالاتری نسبت به فشار جانبی برخوردارند. یا مثلا داشتن بیماری‌های قلبی و عروقی، باعث باعث کاهش آستانه تحمل افراد در برابر شتاب جانبی میشود.
منبع: اتوپیامگ
