Calculadora de fuerza g

Esta calculadora de fuerza g ayuda a determinar la aceleración que experimenta un objeto en movimiento en términos de la aceleración debida a la gravedad en la Tierra. La herramienta establece primero la aceleración debida a la gravedad y luego utiliza la rapidez del objeto para calcular su aceleración en relación con esta gravedad.

Sigue leyendo para comprender cómo puedes calcular la fuerza g a partir de la velocidad de un objeto.

La fuerza g o fuerza g, también conocida como equivalente de fuerza gravitatoria, es la fuerza por unidad de masa experimentada por un objeto con referencia al valor de la aceleración a debida a la gravedad, $9.81 \text{ m/s}^2$ o $32.17\text{ ft/s}^2$. La fuerza experimentada por un objeto en reposo sobre la superficie terrestre es aproximadamente $1 g$. Ten en cuenta que $g$ no se refiere a la unidad de peso gramos ($\text{g}$).

La fuerza g es directamente proporcional a la aceleración del objeto, de modo que un piloto puede experimentar tanto $8 g$ como $-5 g$. Cuando el valor de g es positivo, la sangre del piloto baja hacia sus pies, provocando desmayos o la pérdida del conocimiento.

Un valor negativo de g hace que la sangre fluya hacia el cerebro y los ojos, lo que provoca la hinchazón de las venas y el enrojecimiento de la visión. También podemos experimentar el mismo efecto en las montañas rusas, durante las cuales la gente suele perder el conocimiento.

Matemáticamente, la aceleración debida a la gravedad, $g$, para un objeto es:

donde:

• $G$ - constante de gravitación universal, $6.674 \times 10^{-11} \text{ m}^{3} \text{kg}^{-1} \text{s}^{-2}$;
• $M$ - masa del cuerpo celeste (por ejemplo, el planeta Tierra);
• $r$ - radio del cuerpo celeste.

Conociendo este valor de la aceleración debida a la gravedad, puedes calcular entonces la fuerza g a partir de la velocidad.

Supongamos que un objeto tiene una velocidad inicial $v_0$ y una velocidad final $v_1$ en un intervalo de tiempo, $t$. La fórmula de la fuerza g es:

Observa como el término $\large \frac {v_1 - v_0}{t}$ es la aceleración del objeto. Es por eso que decimos que la fuerza g expresa la aceleración de un cuerpo utilizando como unidad a la aceleración gravitatoria.

Estimemos la fuerza g sobre una persona que detiene bruscamente su automóvil. Digamos que se detiene en $1 \text{ s}$ y viajaba a una velocidad de $60 \text{ km/h}$.

Para calcular la fuerza g:

1. Introduce la velocidad inicial, $v_0 = 60 \text{ km/h}$ o $16.67 \text{ m/s}$.

2. Introduce la velocidad final, $v_1 = 0 \text{ km/h}$.

3. Establece el tiempo, $t = 1\text{ s}$.

4. La calculadora devuelve el valor de g mediante la ecuación:

El conductor experimenta un valor negativo de fuerza g de $-1.697 \ g$ cuando detiene bruscamente su automóvil.

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