İçeriğe atla

g kuvveti

Büyük G harfi ile sembolize edilen kütleçekim sabiti ile karıştırılmamalıdır.
Düz ve yatışsız uçuşta taşıma kuvveti ağırlığa eşittir (L=W). 60° yatışlı ufkî dönüşte gerekli olan taşıma, ağırlığın 2 katıdır (L=2W). Pilot bu durumda 2g'ye maruz kalır.[1] Yatış arttıkça g kuvveti de artar. Şekildeki gibi dikey düzlemde dengede olan bir uçağın çektiği G kuvveti, ağırlığının yatış açısının kosinüsüne bölümüdür.

g kuvveti (İngilizce: g-force), bir kütleye belirli bir durumda etki eden hızlanma (akselerasyon).[2] İngilizce gravitational (kütleçekimsel) sözcüğünden gelen g kuvveti adı aslında bir misnomerdir (hatalı adlandırma) zira kütleçekimini değil hızlanmayı belirtir.[2] Düz bir hatta sabit hızla ilerleyen veya hareketsiz duran bir cisme etki eden g kuvveti +1'dir.[3]

g kuvveti serbest hareket eden bir nesnenin maruz kaldığı "kütleçekimsel olmayan" kuvvetlerin vektörel toplamıdır. Kütleçekiminden kaynaklanmayan hızlanmalara "gerçek ivme" denir ve g kuvveti hesaplanırken sadece bunlar kullanılır. g kuvveti arttıkça nesne üzerindeki gerilim artar. Yüksek seviyelere ulaştığında g kuvvetlerinin etkileri yıkıcı sonuçlar doğurabilir.

Vücuda etki eden g arttıkça baş dönmesi ve ağırlaşma gibi hoş olmayan etkiler görülür. Bu nedenle örneğin lunapark oyuncakları 4 g'yi geçmezler.[]

Normal eksende g

Normal eksen, vücudun tam ortasında baştan ayağa doğru geçen hayalî eksendir. Dünya üzerinde ayakta dururken normal eksen yeryüzü ile dik açı yapar. Ancak örneğin yatışlı bir uçuşta normal eksen yere dik değildir.

Pozitif g

Pozitif g normal eksende yukarıdan aşağıya doğru etki eden g kuvvetidir. Normal günlük faaliyetler esnasında maruz kalınan g kuvveti pozitif 1 g'dir. Bu oranın örneğin 2 g'ye çıkması durumunda insan vücuduna etki eden kuvvet ikiye katlanır ve her g artışında maruz kalınan g de aynı oranda artar.

Normal (dikey) eksendeki +4 g'den yüksek g'lerde kan beyinden aşağıya doğru hareket eder. Buna bağlı oksijen yetersizliği görme kaybına ve daha ileri aşamalarda da öncelikle greyout'a (görüşün kısmî kararması) ve son olarak da blackout'a (bilinç kaybı) neden olur.[1]

Negatif g

Negatif g pozitif g'nin aksi istikamette (ayaklardan başa doğru) etki eden g kuvvetidir. Örneğin uçuş esnasında pilot lövyeyi aniden ileri hareket ettirip bu şekilde muhafaza ederse vücudundaki kan hızla başa doğru hareket eder. Aşırı negatif g durumunda alt göz kapakları yukarı doğru hareket eder ve redout (görüşün kırmızılaşması) durumu ortaya çıkar.[1]

İnsanın pozitif g limiti 9-10'lara kadar varsa da negatifte bu -3, -3,5 civarındadır.[]

Sıfır g

Pozitif 1 g'yi yenecek kadar negatif g uygulandığında sıfır g durumu ortaya çıkar.[]

Uçuşta g

Av uçağı ve aerobasi pilotları g kuvvetinin etkisini azaltmak amacıyla g suit (g kıyafeti) denen özel kıyafetler giyer. Bu kıyafet şişerek yüksek g kuvvetinin etkisiyle beyinden ayaklara doğru hareket eden kanı yavaşlatma amaçlıdır ve bu yolla pilotun bayılma ihtimali azaltılmış olur. g suit +3 g'ye kadar tolerans sağlar. Pilot manevra esnasında nefes alışını 3-4 saniyelik kesitler hâlinde yapar ve öksürüğe yakın bir tazyikle dışarı verir. Böylece iç basınç yaratarak dış basıncın etkisini hafifletir. Pilotun karın ve göğüs kaslarının güçlü olması g toleransını artırır. g suit ve nefes taktiği ile pilotlar yüksek g'lere tahammül edebilmektedirler.[]

Yatay eksende g

Top fuel drag yarışlarında araçlar çok kısa sürede yüksek süratlere ulaşırlar. Bu durumda yarışçılar 5 g'yi geçen g kuvvetlerine maruz kalabilirler.[]

Vücuda önden arkaya (veya tam tersi) şekilde etki eden g kuvvetidir. Otomobil yarışçılarının ve kalkış esnasında astronotların maruz kaldığı g kuvveti bu kategoridedir.

Uzaya fırlatılan bir roketin içindeki astronotlar 5 g'ye maruz kalırlar. Dönüşte ise bu oran iki katına çıkmakta yani astronotlara 10 g'lik bir kuvvet uygulanmaktadır.[]

Kaynakça

  • Godwin, Peter, David Robson. ''The Air Pilot's Manual 6: Human Factors & Pilot Performance.'' 3. baskı. Cranfield. Aviation Theory Centre, 2006.
  1. ^ a b c Godwin, 48
  2. ^ a b DOE Office of Science 25 Ocak 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. http://newton.dep.anl.gov 3 Şubat 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  3. ^ Godwin, 47

Ayrıca bakınız



İlgili Araştırma Makaleleri

Temel etkileşimler veya Temel kuvvetler, fiziksel sistemlerde daha temel etkileşimlere indirgenemeyen etkileşimlerdir. Bilinen dört temel etkileşim vardır. Bunlar uzun mesafelerde etkileri olabilen kütleçekimsel, elektromanyetik etkileşimler ve atomaltı mesafelerde etkili olan güçlü nükleer ve zayıf nükleer etkileşimlerdir. Her biri bir alan dinamiği olarak anlaşılmalıdır. Bu dört etkileşim de matematiksel açıdan bir alan olarak modellenebilir. Kütleçekim, Einstein'ın genel görelilik kuramı tarafından tanımlanan uzay-zamanın eğriliğe atfedilirken diğer üçü ayrı kuantum alanlar olarak nitelendirilir ve etkileşimlerine Parçacık fiziğinin Standart Modeli tarafından tanımlanan temel parçacıklar aracılık eder.

Kütleçekim ya da çekim kuvveti, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru hareket ettiği doğal bir fenomendir. Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütleçekime neden olur ve onun etkisi altındadır.

<span class="mw-page-title-main">Radyoterapi</span> Genellikle kanseri tedavi etmek için iyonlaştırıcı radyasyon kullanan terapi

Radyoterapi, iyonlaştırıcı ışın kullanarak kanser hastalığının tedavisidir. Hedef, tümör dokusunu komşu sağlıklı dokuları koruyarak yok edilmesidir. Bu konu ile ilgili anabilim dalına Radyasyon Onkolojisi adı verilir. İyonlaştırıcı ışınların biyolojik etkilerini Radyobiyoloji bilim dalı inceler. Radyoterapi kanser tedavisinde tek başına ya da cerrahi ve/veya kemoterapi ile birlikte kullanılabilir. Cerrahi tedavi ile benzer sonuçlar elde edilen hastalıklarda, organın koruyucu yaklaşım prensibi ile organ kaybı ve ilişkili fonksiyon kaybını önlediğinden tercih edilebilen tedavi yöntemidir.

Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik alanı</span>

Elektriksel alan, kıvıl alan, elektrik alan veya elektrik alanı, elektriksel yükü veya manyetik alanı çevreleyen uzayın bir özelliği olup, içerisinde bulunan yüklü nesnelere elektriksel güç aracılığı ile etki eder. Kavram fiziğe Michael Faraday tarafından kazandırılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Uzay elbisesi</span> uzaya çıkan astronot ve kozmonotları dış etkenlere karşı koruyan özel giysi

Uzay elbisesi, tepkili uçak pilotları ve özellikle astronotların vücutlarını dış etkilerden koruyarak çalışabilmeleri ve yaşayabilmelerini sağlayan elbisedir. Bu elbise, astronotun durumunun stabil kalmasını sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Karanlık enerji</span> Evrenin yaklaşık 4/3 nü oluşturan ve evreni durmadan genişleten bir enerji türü

Karanlık enerji, fiziksel evrenbilimde, astronomide, astrofizikte ve gök mekaniğinde, evreni sürekli genişlettiği ve galaksileri birbirlerinden uzaklaştırdığı varsayılan bir enerji türüdür.

Kuantum kütleçekim kuramsal fiziğin bir dalı olup doğanın temel kuvvetlerinden üçünü tanımlayan kuantum mekaniği ile dördüncü temel kuvveti kütleçekimin kuramı olan genel göreliliğini birleştireceği düşünülen bir kuramdır.

<span class="mw-page-title-main">Ağırlıksızlık</span>

Ağırlıksızlık ya da ağırlığın yokluğu aslında dışarıdan uygulanan kuvvetler, genellikle yerden koltuktan yataktan vb. uygulanan temas gerektiren kuvvetler, sonucu oluşan baskı ve gerilmenin yokluğudur. Sezgilere aykırı bir şekilde düzgün kütleçekimsel kuvvet tek başına gerilmeye ve baskıya neden olmaz ve b tip bir kuvvetin bulunduğu ortamda serbest düşüşte olan bir cisim g- kuvveti algılamaz ve ağırlıksız hisseder. Bu ayrıca sıfır g- kuvveti olarak adlandırılır. Cisimler kütleçekimi dışındaki kuvvetlere maruz kaldığında, santrifüjde ya da dönen bir uzay istasyonunda ya da roketleri ateşlenen bir uzay mekiğinde, kuvvet cismin eylemsizliğini bastırdığından ağırlık hissi oluşur. Bu tip durumlarda, ağırlık hissi, kütleçekimsel alan sıfır dahi olsa baskı durumu ile oluşabilir. Bu tip durumlarda g kuvveti hissedilir ve cisimler ağırlıksız değildir. Kütleçekimsel alan düzgün olmadığında serbest düşüşteki bir cisim gelgitsel kuvvetler hissedecektir ve cisim baskısız değildir. Bir karadeliğin yanında bu tip gelgitsel kuvvetler çok güçlü olabilir. Dünya göz önüne alındığında bu tip kuvvetler oldukça küçüktür. Özellikle de küçük boyutlu cisimler için. Örneğin insan vücudu veya bir uzaymekiği için. Ve bu durumlarda genel ağırlıksızlık hissi korunmuş olur. Bu durum mikroyerçekimi olarak da bilinir ve yörüngede dolanan uzay mekiklerinde oldukça yaygındır.

Genel görelilik fiziğinde, eşdeğerlik ilkesi, kütleçekimsel kütle ve eylemsiz kütle arasındaki eşdeğerlikle ilgilenen çeşitli kavramlardan biridir. Einstein'in gözlemlerine göre büyük kütleli bir cismin üzerinde durulduğunda hissedilen kütleçekimsel kuvvet, eylemsiz olmayan (ivmeli) referans çerçevesindeki bir gözlemcinin hissettiği uydurma kuvvetle aynıdır.

Fizikte konuşlanma sistemi farklı zaman dilimlerinde nesnelerin konum ve yönelim gibi özelliklerini belirlemek ve ölçmek için kullanılan bir koordinat sistemini ifade etmektedir. Ayrıca bu özelliklerin temsilinde kullanılan kümelerini de içerebilmektedir. Daha zayıf bir anlamda, bir konuşlanma sistemi yalnızca koordinatları betimlememektedir, aynı zamanda bu sistemde hareket eden nesnelerin ayırt edilmesinde her zaman dilimi için aynı üç boyutlu alanları da tanımlamaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kütleçekimsel elektromanyetizma</span>

Kütleçekimsel Elektromanyetizm, kısaltılmışı KEM, elektromanyetizm ve göreli kütleçekimi arasındaki eşitliklerin benzeşiklerinden oluşan bir settir; Özellikle: Maxwell'in alan eşitliği ve yakınsaması ve bazı durumlarda Einstein'ın genel göreliliğindeki alan eşitliklerinden bulunabilir. Kütleçekimsel manyetizm genelde özellikle kütleçekiminin kinetik etkilerini belirtmek için kullanılır, hareketli elektrik yükünün manyetik etkilerinin benzeşiğidir. KEM, yalıtılmış sistemlerden uzakta olduğunda ve yavaş hareket eden deney parçacıklarında daha geçerli ve doğrudur. 1893'te ilk kez genel görelilikten önce, Oliver Heaviside tarafından yayınlandığından beri benzeşiğinde ve eşitliklerinde çok az değişiklik olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Kütle çekimsel sapan</span>

Yörüngesel mekanikte ve uzay mühendisliğinde, kütleçekimsel sapan veya çekim etkili manevra, yakıt, zaman ve gider açısından tasarruf yapmak için uzay araçlarının hız ve yönünün bir gezegenin veya başka bir astronomik aracın çekim etkisiyle değiştirilmesidir. Çekim etkisi, uzay araçlarının ivmelendirilmesi, hızlarının artırılıp veya azaltılması ve yönlerinin değiştirilmesi için kullanılabilir. Bu etki, kütleçekimi uygulayan gök cisminin uzay aracını çekmesiyle sağlanır. Bu teknik, ilk olarak 1961'de üç cisim problemi üzerinde çalışan Michael Minovitch tarafından önerildi. Gezegenler arası araştırma yapan Mariner 10 dan itibaren bu teknik kullanılmıştır.

Anti-kütleçekimi, kütleçekim etkisinden bağımsız bir alan veya obje yaratma düşüncesidir. Bu, serbest düşme veya yörünge olduğu gibi kütleçekimi altında ağırlığın azalması ya da kütleçekim gücünü elektromanyetizma veya aerodinamik kaldırma gibi birtakım başka güçlerle dengeleme anlamına gelmez. Anti-kütleçekimi bilimkurguda da yinelenen bir kavramdır, özellikle de uzay aracı sevki bağalamında. Buna H.G. Wells’in Ay'da ilk insanlar kitabındaki kütleçekimini bloklayan cisim “Cavorite” örnek olarak verilebilir. Newton’un evrensel kütleçekim yasasına göre kütleçekimi, bilinmeyen birtakım yollarla iletilen bir dış kuvetti. 20. yüzyılda Newton'un kuramının yerini genel görelilik aldı. Genel göreliliğe göre göre kütleçekimi, bir güç değil; uzay zamanı geometrisinin sonucudur. Kurama göre, özellikle sağlanmış bazı koşullar haricinde Anti-kütleçekimi imkânsızdır.

Fizik'te, yerçekimi teorileri kütleli cisimlerin hareket mekanizmalarını kapsayan etkileşimleri esas alır. Antik zamanlardan bu yana birçok Yerçekimi teorisi ortaya atılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Negatif kütle</span>

Negatif kütle, teorik fizikte normal kütlenin zıt işaretlisi olan varsayımsal madde kavramıdır, örneğin -2 kg. Bu durum bir ya da daha fazla enerji koşulunu ihlal eder ve negatif kütle için çekimin kuvvet olması gerektiği ve pozitif yönlü ivmeye sahip olması gerektiği anlaşmazlığından kaynaklanan bazı garip özellikler gösterir. Negatif kütle, solucan deliği inşa etme gibi bazı kuramsal teorilerde kullanılır. Egzotik maddeye benzeyen en yakın bilinen örnek Casimir etkisi tarafından üretilen sözde negatif basınç yoğunluğunun alanıdır. Genel izafiyet teorisinin kütleçekimini ve pozitif, negatif enerji yüklerinin hareket yasasını iyi tanımlamasına rağmen negatif kütle dolayısıyla başka temel kuvvetleri içermez. Diğer yandan, standart model, temel parçacıkları ve diğer temel kuvvetleri iyi tanımlamasına ve kütleçekimi kütle merkezini ve eylemsizliği derinlemesine içermesine rağmen kütleçekimini içermez. Negatif kütlenin kavramının daha iyi anlaşılabilmesi için kütleçekimini açık bir şekilde ifade eden modelle birlikte diğer temel kuvvetler de gerekebilir.

Hiper kütleçekimi, kütleçekim kuvvetinin Dünya'nın yüzeyindeki kütleçekim kuvvetinden daha büyük olma durumu olarak tanımlanır ve bir gauss dan daha fazla olarak ifade edilir. Hiper kütleçekimi durumu hava çarpışmaları ve uzay uçuşlarındaki insan psikolojisi üzerinde araştırmalarda ve uzay programları için materyal testlerinde kullanılmak için Dünya üzerinde yaratılır. 20 gauss ortamda titanyum alüminat tribün bıçaklarının imalatı Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından keşfedildi.

Antimaddenin maddeyle ya da antimaddeyle olan kütleçekimsel etkileşimi kesin olarak gözlemlenmemiştir. Fizikçiler arasında antimaddenin maddeyi ve antimaddeyi, iki maddenin birbirini çekme oranıyla aynı oranda çekeceğinde fikirbirliği vardır ve bunu deneysel olarak doğrulamak için büyük bir arzu duymaktadırlar.

g-suit

g-suit veya daha doğru kullanımıyla anti g-suit, g kuvvetine maruz kalan genellikle havacılar ve astronotlar tarafından giyilen bir uçuş kıyafetidir. Ani hızlanma sırasında g kuvvetinden dolayı vücudun alt kısmında kan birikmesinin neden olduğu göz kararmasını ve g-LOC'ı önlemek amacıyla tasarlanmıştır. Tarihte Göz kararması ve g-LOC sebepli bir dizi ölümcül uçak kazası yaşanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Uzay uçuşunun insan vücudu üzerindeki etkisi</span>

Uzay uçuşunun insan vücudu üzerindeki etkileri hem kısa hem de uzun vadede büyük ölçüde zararlıdır.