Gaya yang diterapkan pada suatu benda diukur dalam satuan SI dalam newton (1 N = 1 kg m/s 2). Dalam disiplin ilmu teknik, gaya kilogram secara tradisional sering digunakan sebagai satuan pengukuran gaya (1 kgf, 1 kg) dan satuan serupa: gram-force (1 gs, 1 G), ton-force (1 ts, 1 T). Gaya 1 kilogram didefinisikan sebagai gaya yang dikerjakan pada benda bermassa 1 kg percepatan normal, menurut definisinya sama dengan 9,80665 m/s 2(percepatan ini kira-kira sama dengan percepatan gravitasi). Jadi, menurut hukum kedua Newton, 1 kgf = 1 kg· 9.80665 m/s 2 = 9,80665 N. Kita juga dapat mengatakan bahwa benda bermassa 1 kg, bertumpu pada suatu penyangga, mempunyai berat 1 kgf Seringkali, agar singkatnya, gaya kilogram hanya disebut “kilogram” (dan gaya ton, masing-masing, “ton”), yang terkadang menimbulkan kebingungan di antara orang-orang yang tidak terbiasa menggunakan satuan yang berbeda.

Terminologi ilmu roket Rusia secara tradisional menggunakan “kilogram” dan “ton” (lebih tepatnya, gaya kilogram dan gaya ton) sebagai satuan daya dorong untuk mesin roket. Jadi, ketika mereka berbicara tentang mesin roket dengan daya dorong 100 ton, yang mereka maksud adalah mesin tersebut menghasilkan daya dorong 10 5. kg· 9.80665 m/s 2$\kira-kira$10 6 N.

Kesalahan umum

Membingungkan gaya newton dan kilogram, beberapa orang percaya bahwa gaya sebesar 1 kilogram gaya memberikan percepatan sebesar 1 pada benda bermassa 1 kilogram. m/s 2, yaitu mereka menulis “kesetaraan” yang salah 1 kgf / 1 kg = 1 m/s 2. Pada saat yang sama, jelas bahwa sebenarnya 1 kgf / 1 kg = 9,80665 N / 1 kg = 9,80665 m/s 2- dengan demikian, kesalahan hampir 10 kali diperbolehkan.

Contoh

<…>Oleh karena itu, gaya yang menekan partikel dalam radius rata-rata tertimbang akan sama dengan: 0,74 G/mm 2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm 2 atau 0,18 mG/mm 2 . Oleh karena itu, gaya sebesar 0,0018 mG akan menekan partikel rata-rata dengan penampang 0,01 mm 2.
Gaya ini akan memberikan percepatan pada partikel yang sama dengan rasionya terhadap massa partikel di tengah: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/detik 2. <…>

(Tekanan apolofak.) Tentu saja, gaya sebesar 0,0018 miligram-gaya akan memberikan percepatan hampir 10 kali lipat pada partikel bermassa 0,0014 miligram daripada yang dihitung Mukhin: 0,0018 miligram-gaya / 0,0014 miligram = 0,0018 mg· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\kira-kira$ 13 m/s 2 . (Perhatikan bahwa dengan koreksi kesalahan ini saja, kedalaman kawah yang dihitung oleh Mukhin, yang seharusnya terbentuk di bawah modul bulan selama pendaratan, akan langsung turun dari 1,9 M, yang dibutuhkan Mukhin, hingga 20 cm; namun, perhitungan selanjutnya sangat tidak masuk akal sehingga amandemen ini tidak dapat memperbaikinya).

Berat badan

Menurut definisi, berat badan adalah kekuatan yang digunakan tubuh untuk menekan suatu penyangga atau suspensi. Berat suatu benda yang bertumpu pada suatu penyangga atau suspensi (yaitu, yang diam relatif terhadap Bumi atau benda langit lainnya) sama dengan

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

di mana $\mathbf(W)$ adalah berat benda, $m$ adalah massa benda, $\mathbf(g)$ adalah percepatan gravitasi pada suatu titik tertentu. Di permukaan bumi, percepatan gravitasi mendekati percepatan normal (sering dibulatkan menjadi 9,81 m/s 2). Benda bermassa 1 kg memiliki berat $\kira-kira$1 kg· 9.81 m/s 2$\kira-kira$1 kgf. Di permukaan Bulan, percepatan gravitasi kira-kira 6 kali lebih kecil dibandingkan di permukaan Bumi (lebih tepatnya mendekati 1,62 m/s 2). Jadi, benda di Bulan kira-kira 6 kali lebih ringan dibandingkan di Bumi.

Kesalahan umum

Mereka mengacaukan berat badan dan massa. Massa suatu benda tidak bergantung pada benda langit, ia konstan (jika kita mengabaikan efek relativistik) dan selalu sama dengan nilai yang sama - baik di Bumi, di Bulan, dan dalam kondisi tanpa bobot.

Contoh

Contoh

Dalam surat kabar “Duel”, No. 20, 2002, penulis menggambarkan penderitaan yang harus dialami para astronot modul bulan ketika mendarat di Bulan, dan menegaskan ketidakmungkinan pendaratan seperti itu:

Astronot<…>mengalami kelebihan beban yang berkepanjangan, nilai maksimumnya adalah 5. Kelebihan beban diarahkan sepanjang tulang belakang (kelebihan beban paling berbahaya). Tanyakan kepada pilot militer apakah Anda boleh berdiri di dalam pesawat selama 8 menit. pada kelebihan beban lima kali lipat dan bahkan mengendalikannya. Bayangkan setelah tiga hari di dalam air (tiga hari penerbangan ke Bulan dalam kondisi gravitasi nol), Anda keluar ke darat, Anda ditempatkan di kabin Bulan, dan berat badan Anda menjadi 400 kg (g-force 5), baju terusan Anda beratnya 140 kg, dan ransel Anda di belakang - 250 kg. Agar Anda tidak terjatuh, Anda ditahan dengan kabel yang diikatkan pada sabuk Anda selama 8 menit, dan kemudian selama 1,5 menit lagi. (tidak ada kursi, tidak ada tempat tidur). Jangan menekuk kaki Anda, bersandar pada sandaran tangan (tangan harus berada di kendali). Apakah darah di kepalamu sudah keluar? Apakah matamu hampir buta? Jangan mati atau pingsan<…>
Sangat buruk memaksa kosmonot untuk mengontrol pendaratan dalam posisi "berdiri" dengan kelebihan beban 5 kali lipat dalam jangka panjang - itu TIDAK MUNGKIN.

Namun, seperti yang telah ditunjukkan, pada awal penurunan, para astronot mengalami kelebihan beban sebesar $\kira-kira$ 0,66 g - yaitu, jauh lebih kecil dari berat normal mereka di bumi (dan mereka tidak membawa ransel apa pun di punggung - mereka terhubung langsung ke sistem pendukung kehidupan kapal). Sebelum mendarat, daya dorong dari mesin hampir menyeimbangkan berat pesawat di Bulan, sehingga percepatan yang terkait adalah $\kira-kira$ 1/6 g - sehingga mereka mengalami lebih sedikit tekanan selama pendaratan dibandingkan jika mereka hanya berdiri di tanah . Faktanya, salah satu tugas sistem kabel yang dijelaskan justru membantu astronot tetap berdiri dalam kondisi berat badan rendah.

G-force adalah perbandingan nilai absolut percepatan linier yang disebabkan oleh gaya non-gravitasi dengan percepatan jatuh bebas di permukaan bumi. Karena merupakan perbandingan dua gaya, gaya g merupakan besaran tak berdimensi, namun gaya g sering dinyatakan dalam percepatan gravitasi g. Kelebihan beban sebesar 1 unit (yaitu 1 g) secara numerik sama dengan berat suatu benda yang diam di medan gravitasi bumi. Kelebihan beban sebesar 0 g dialami oleh suatu benda dalam keadaan jatuh bebas di bawah pengaruh gaya gravitasi saja, yaitu dalam keadaan tanpa bobot.

Kelebihan beban merupakan besaran vektor. Bagi organisme hidup, arah kelebihan beban sangatlah penting. Ketika kelebihan beban, organ tubuh manusia cenderung tetap dalam keadaan yang sama (gerakan linier seragam atau istirahat). Dengan kelebihan beban positif (kepala - kaki), darah berpindah dari kepala ke kaki, perut turun. Dengan kelebihan beban negatif, aliran darah ke kepala meningkat. Posisi tubuh manusia yang paling menguntungkan, di mana ia dapat merasakan beban berlebih terbesar, adalah berbaring telentang, menghadap ke arah percepatan gerakan, yang paling tidak menguntungkan untuk mentransfer beban berlebih adalah dalam arah memanjang dengan kaki menghadap ke arah. percepatan. Ketika sebuah mobil bertabrakan dengan rintangan yang tidak bergerak, orang yang duduk di dalam mobil akan mengalami beban punggung-dada. Kelebihan beban seperti itu dapat ditoleransi tanpa banyak kesulitan. Rata-rata orang dapat menahan beban berlebih hingga 15 g selama sekitar 3-5 detik tanpa kehilangan kesadaran. Seseorang dapat menahan beban berlebih 20-30 g atau lebih tanpa kehilangan kesadaran selama tidak lebih dari 1-2 detik, tergantung besarnya beban berlebih.

Salah satu syarat utama bagi pilot militer dan kosmonot adalah kemampuan tubuh menahan beban berlebih. Pilot terlatih yang mengenakan pakaian anti-g dapat mentolerir gaya-g dari −3…−2 g hingga +12 g. Ketahanan terhadap beban berlebih yang negatif dan ke atas jauh lebih rendah. Biasanya, pada 7-8 g, mata “menjadi merah”, penglihatan menghilang, dan orang tersebut secara bertahap kehilangan kesadaran karena aliran darah ke kepala. Saat lepas landas, astronot menanggung beban berlebih sambil berbaring. Dalam posisi ini, beban berlebih bekerja ke arah dada-punggung, yang memungkinkan Anda menahan beban berlebih beberapa g unit selama beberapa menit. Ada pakaian anti-kelebihan beban khusus, yang tugasnya adalah mengurangi efek kelebihan beban. Pakaian tersebut merupakan korset dengan selang yang dipompa melalui sistem udara dan menahan permukaan luar tubuh manusia, sehingga sedikit menghambat aliran darah.

Beban berlebih meningkatkan tekanan pada struktur mesin dan dapat menyebabkan kerusakan atau kehancuran, serta pergerakan beban yang tidak diamankan atau tidak diamankan dengan baik. Nilai kelebihan beban yang diperbolehkan untuk pesawat sipil adalah 2,5 g.

Pesawat terbang. G-force adalah besaran tak berdimensi, namun satuan g-force sering dilambangkan dengan percepatan gravitasi. G. Kelebihan beban sebesar 1 unit (atau 1g) berarti terbang lurus, 0 berarti jatuh bebas atau tanpa bobot. Jika sebuah pesawat berputar pada ketinggian konstan dengan kemiringan 60 derajat, strukturnya mengalami beban lebih sebesar 2 unit.

Nilai kelebihan beban yang diperbolehkan untuk pesawat sipil adalah 2,5. Orang biasa dapat menahan kelebihan beban apa pun hingga 15G selama sekitar 3-5 detik tanpa mematikannya, tetapi seseorang dapat menahan beban berlebih sebesar 20-30G atau lebih tanpa mematikannya tidak lebih dari 1-2 detik tergantung pada ukurannya. kelebihan beban, misalnya 50G = 0,2 detik. Pilot terlatih yang mengenakan pakaian anti-g dapat mentolerir gaya-g dari −3…−2 hingga +12. Ketahanan terhadap beban berlebih yang negatif dan ke atas jauh lebih rendah. Biasanya pada 7-8 G, mata “menjadi merah” dan orang tersebut kehilangan kesadaran karena aliran darah ke kepala.

Beban lebih merupakan besaran vektor yang arahnya searah dengan perubahan kecepatan. Ini adalah hal mendasar bagi organisme hidup. Ketika kelebihan beban, organ tubuh manusia cenderung tetap dalam keadaan yang sama (gerakan linier seragam atau istirahat). Dengan kelebihan beban positif (kepala-kaki), darah mengalir dari kepala ke kaki. Perutnya turun. Jika negatif, darah muncul di kepala. Perut bisa pecah beserta isinya. Ketika mobil lain menabrak mobil yang tidak bergerak, orang yang duduk akan mengalami beban punggung-dada. Kelebihan beban seperti itu dapat ditoleransi tanpa banyak kesulitan. Saat lepas landas, astronot menanggung beban berlebih sambil berbaring. Dalam posisi ini, vektor diarahkan dari dada ke belakang, yang memungkinkan Anda bertahan selama beberapa menit. Kosmonot tidak menggunakan perangkat anti-beban. Mereka adalah korset dengan selang tiup yang dipompa melalui sistem udara dan menahan permukaan luar tubuh manusia, sedikit menghambat aliran darah.

Catatan

Yayasan Wikimedia.

2010.

Lihat apa itu “Kelebihan muatan (penerbangan)” di kamus lain:

Overload: Overload (penerbangan) rasio gaya angkat terhadap berat Overload (rekayasa) dalam mempercepat benda Overload (catur) situasi catur dimana bidak (bidak) tidak mampu menyelesaikan tugas yang diberikan. Kelebihan beban... ... Wikipedia 1) P. di pusat massa, perbandingan n gaya yang dihasilkan R (jumlah gaya dorong dan gaya aerodinamis, lihat Gaya dan momen aerodinamis) dengan hasil kali massa pesawat m dan percepatan jatuh bebas g : n = R/mg (saat menentukan P. untuk ... ...

Ensiklopedia teknologi 1) P. di pusat massa, perbandingan n gaya yang dihasilkan R (jumlah gaya dorong dan gaya aerodinamis, lihat Gaya dan momen aerodinamis) dengan hasil kali massa pesawat m dan percepatan jatuh bebas g : n = R/mg (saat menentukan P. untuk ... ...

Nilai neymax terbesar dan neymin terkecil yang diizinkan dari kelebihan beban normal ny dalam hal kekuatan struktural. Nilai e.p. ditentukan berdasarkan standar kekuatan untuk berbagai kasus desain, misalnya untuk manuver, penerbangan dalam kondisi bergelombang. Oleh… …

Menerima pesan pribadi:
>> Ada kelebihan beban, Yuri. Dan semua orang menunggu kelebihan beban. Baiklah, mari kita lihat aplikasi tempurnya (semua perokok ingin tahu tentang kelebihannya, berapa beratnya, berapa sakitnya).

Saya duduk untuk menulis tanggapan. Tapi kemudian saya berpikir mungkin ini akan menarik bagi pembaca non-pilot lain yang tertarik dengan penerbangan.
Tidak ada salahnya melakukan aerobatik (overload). Mereka mencoba melakukannya dengan susah payah ketika mereka mulai melakukan balas dendam kotor dan kecil-kecilan terhadap Anda atas pekerjaan Anda, untuk beberapa cerita Anda yang tidak disukai oleh beberapa jiwa kecil, sampah yang dengan penuh semangat mengumpulkan gosip tentang apa yang bisa terjadi atau tidak terjadi di semuanya, tapi Dia menceritakan dengan kesan seorang ahli apa yang diduga terjadi. Sayangnya, terlalu banyak dari Sekolah Borisoglebsk... Tapi yang salah diserang!
Bagaimana dengan kelebihan beban? Mengapa ada rasa sakit? Overload adalah koefisien yang menunjukkan berapa kali berat badan Anda melebihi kondisi normal. Itu dapat direpresentasikan sebagai rumus seperti ini:

Sungguh. = G biasa tidak

Dimana G adalah berat badan, dan ny adalah beban berlebih vertikal (kepala-panggul).
Dari rumus tersebut jelas bahwa Anda saat ini mengalami kelebihan beban sebesar satu. Jika n y sama dengan nol, ini berarti tidak berbobot. Jika Anda berdiri dengan tangan menempel ke dinding dan beban diarahkan dari panggul ke kepala, Anda akan merasakan beban berlebih negatif (minus satu).
Dan dalam penerbangan ada juga beban lateral n z (saya tidak menguraikannya, itu tidak signifikan), gaya g memanjang n x (dada - punggung) - ini adalah akselerasi yang sangat menyenangkan, saat lepas landas, misalnya (positif, ini akselerasi ), saat melepas parasut pengereman (negatif, ini pengereman) .
Kelebihan beban vertikal adalah beban yang paling buruk yang dapat ditoleransi; hal ini juga paling sering berdampak pada pilot dalam penerbangan. Pada belokan yang dalam, kelebihan beban harus dijaga pada 3-6-8 unit. Dan semakin besar gulungannya, semakin besar beban berlebih yang diperlukan untuk menjaga pesawat tetap pada cakrawala dan semakin kecil radius putarnya. Kelebihan beban akan lebih besar dari yang diperlukan untuk roll tertentu - petarung akan memanjat; jika kurang, belokan akan berbelok dengan “liang” (yaitu, dengan hidung diturunkan, ketinggian akan mulai turun; untuk memperbaiki “liang” yang dalam (Anda harus keluar dari barisan, dan ini akan berbahaya dalam pertempuran udara, terutama jika musuh sudah berada di belakang dan membidik). Dan semakin besar beban berlebih pada suatu tikungan, semakin besar daya dorong yang harus dimiliki mesin, jika tidak, kecepatan akan mulai turun dan Anda harus mengurangi beban berlebih; Namun jika kalian mengurangi kelebihannya, kalian tidak akan menjatuhkan musuh atau malah ditembak jatuh.
Saat melakukan loop atau setengah loop Nesterov, ketika "memutar" bidang di bagian pertama gambar, n y mencapai 4,5-6 unit. Itu. berat badan pilot bertambah 4,5-6 kali: jika berat pilotnya 70 kg, maka pada saat melakukan aerobatik pada angka tersebut beratnya adalah 315-420kg. Pada saat-saat ini, beban lengan, kaki, kepala, darah, dan akhirnya bertambah! Tidak mungkin melakukan angka ini dengan beban berlebih yang lebih sedikit - lintasan akan menjadi memanjang dan pesawat akan kehilangan kecepatan di bagian atas putaran, yang dapat menyebabkan putaran. Hal ini juga tidak mungkin dilakukan dengan pesawat yang lebih besar (tergantung jenis pesawatnya) - pesawat akan mencapai sudut serang superkritis dan juga akan kehilangan kecepatan. Maka dari itu, beban muatannya harus optimal (berbeda tiap jenis pesawat). Di bagian atas loop Nesterov, pilot tidak digantung di sabuk, tetapi juga ditekan ke kursi, karena pesawat harus “dipelintir” dengan kelebihan beban 2-2,5. Bagian bawah loop dilakukan dengan kelebihan beban 3,5-4,5 (tergantung jenisnya).
Beban berlebih maksimum yang dapat ditahan oleh tubuh manusia adalah dari (+)12 hingga (-)4.
Bahaya beban vertikal yang besar adalah darah mengalir keluar dari otak. Jika seorang pilot dalam keadaan rileks saat melakukan aerobatik dan tidak menegangkan otot tubuhnya, ia dapat kehilangan kesadaran. Bidang pandang pilot menyempit (kegelapan terjadi di semua sisi, seperti diafragma di lensa), jika kelebihan beban tidak “diizinkan”, orang tersebut akan pingsan. Oleh karena itu, selama aerobatik, pilot meregangkan semua kelompok otot utama. Oleh karena itu, Anda perlu menjaga kondisi fisik agar tetap prima.

Foto pertama menunjukkan apa yang dilihat kadet di depannya sebelum menimbulkan kelebihan muatan yang besar. Yang kedua: kelebihan beban yang besar terjadi, pilot tidak punya waktu untuk meregangkan otot-otot seluruh tubuh dengan kuat, darah terkuras dari otak, selubung mengelilingi penglihatan dari semua sisi, sedikit lagi instruktur akan menariknya. menangani dirinya sendiri dan kadet akan kehilangan kesadaran...

Prinsip pengoperasian pakaian anti-g (APS) didasarkan pada faktor-faktor yang sama; ruangnya menekan tubuh pilot di perut, paha dan betis, mencegah keluarnya darah. Sebuah mesin khusus menyuplai udara ke ruang PPK tergantung pada beban berlebih: semakin besar beban berlebih, semakin besar kompresi tubuh pilot. Tetapi! Perlu diingat bahwa PPK tidak menghilangkan beban berlebih, tetapi hanya meringankan beban!
Kehadiran PPK secara signifikan meningkatkan kemampuan pesawat tempur. Dan dalam pertempuran udara, pilot dengan PPK mendapat keuntungan dibandingkan musuh yang “lupa” memakainya!

PPC tidak bekerja pada beban g negatif, sebaliknya, darah mengalir ke otak dalam aliran besar. Tetapi dengan kelebihan beban negatif (saat Anda menggantung di tali pengaman, kepala Anda bersandar pada kaca kanopi kokpit, dan debu dari lantai yang tidak dibersihkan dengan baik masuk ke wajah dan mata Anda), pertempuran udara tidak dilakukan. Saya hanya mengenal satu pilot yang dapat melarikan diri dari serangan musuh dengan kelebihan muatan negatif, menembak secara akurat dan menembak jatuh pesawat dari posisi mana pun pesawat tempurnya, termasuk. terbalik - Letnan Kepala Erich Hartmann. Selama perang, ia melakukan 1.404 misi tempur, dalam 802 pertempuran udara ia mencetak 352 kemenangan udara, 344 di antaranya terjadi di atas pesawat Soviet. Kita hanya dapat membicarakan 802 pertempuran udara dengan syarat. E. Hartman, pada umumnya, menyerang musuh dari arah matahari dan kiri, dan ketika pertempuran udara dipaksakan padanya, dia ditembak jatuh 11 kali oleh pesawat tempur Soviet yang kurang terkenal - dia diterjunkan atau dijadikan darurat pendaratan. Namun dengan kemampuannya ini (mencapai sasaran dari posisi manapun) ia mengejutkan instruktur pilotnya bahkan saat masih menjadi taruna, belajar di Ts-flugshull (sekolah penerbangan yang mempersiapkan produksi pesawat tempur).
Dokter menyarankan jika terjadi kelelahan selama penerbangan, buat tekanan di ruang PPK secara manual dengan menekan tombol mesin yang menyuplai udara ke pakaian tersebut. Meremas seluruh tubuh berpengaruh pada sistem saraf akupunktur, di suatu tempat dan di tempat yang tepat akan ada efeknya. Saya sendiri telah menggunakan metode ini berkali-kali! Saya meremasnya sendiri - setelah 3-5 detik udaranya keluar, lalu lagi. Dan 3-4 kali. Dan seperti mentimun! Petugas medis penerbangan benar! Kelelahan hilang seolah-olah dengan tangan! Dan suasana hati serta kinerja Anda meningkat!

Di festival penerbangan, Anda dapat melihat para virtuoso melakukan aerobatik "terbalik" - melakukan belokan, menyelam dan meluncur, putaran Nesterov, setengah putaran, putaran tempur, dan kudeta terbalik. (Yaitu, dengan kelebihan beban negatif.) Dan tubuh mereka tetap dalam ketegangan selama 5-7 menit! Ini benar-benar keahlian! Keahlian tertinggi!! Sulit bagi saya untuk mengetahui bagaimana mereka bisa melakukan hal ini! Dibutuhkan pelatihan bertahun-tahun. Keterampilan ini meningkat ratusan kali lipat ketika aerobatik tersebut dilakukan berpasangan: satu pilot mengemudikan pesawat secara normal, dan pilot lainnya sepuluh meter di atasnya berdiri dalam posisi terbalik (kokpit ke kokpit) dan dengan demikian mempertahankan tempatnya di barisan! Sedikit ketidakkonsistenan dalam tindakan dan benturan tidak bisa dihindari, keduanya akan mati! Namun, aerobatik tersebut akan memanjang pada bidang vertikal - hal ini agar tidak melebihi beban negatif untuk bidang terbalik (-) 4. Setelah mendarat, pilot yang melakukan aerobatik terbalik paling sering memiliki mata merah putih (jika kelebihan beban negatifnya ekstrem, dan kemudian kapiler kecil pecah). Namun hanya pesawat olah raga yang terbang dengan cara ini; pesawat tempur dapat terbang dalam posisi terbalik tidak lebih dari 30 detik (untuk menyediakan bahan bakar ke mesin dari tangki G negatif). Ini adalah atlet pilot yang benar-benar berkualitas tinggi! Aku belum pernah terbang seperti ini! Atau lebih tepatnya, hal ini terjadi sekali: Saya melarikan diri dari pesawat tempur yang menyerang saya dalam latihan pertempuran udara dengan mendorong pegangannya menjauh dari saya pada sebuah belokan (ternyata itu adalah belokan “terbalik”) Hilang! "Musuh" (komandan resimen Letnan Kolonel Boris Tikhonovich Tunenko, yang memiliki pengalaman pertempuran udara nyata di Timur Tengah, di mana ia membuka rekening dengan satu F-4e "Phantom" yang ditembak jatuh) tidak siap untuk manuver seperti itu dan melakukannya tidak mengikutiku. Mereka kehilangan pandangan terhadap saya, saya menyerangnya dari belahan bumi belakang - dari atas dan “menjatuhkannya”. Tapi itu terjadi sekali, dan menurut saya perasaan itu tidak menyenangkan! Dan saya yakin: teknik E. Hartman ini sangat efektif, terutama karena penerapannya yang tidak terduga. (Namun, tidak, saya punya kasus serupa lainnya, ketika saya “dicubit” oleh dua pesawat tempur dalam pelatihan pertempuran udara, dan saya melarikan diri dari mereka menggunakan metode serupa. Tapi saya akan menceritakannya kepada Anda lain kali.)
Dan kepada para pilot olah raga yang bisa terbang seperti ini secara rutin, saya angkat topi!
Dalam pertempuran udara jarak dekat modern, kelebihan beban harus 6-8 unit. dan lebih banyak lagi sepanjang pertempuran! Jika kurang, kamu tidak akan ditembak jatuh, mereka akan menembakmu!
Pada saat ejeksi, dampak beban berlebih vertikal pada tubuh pilot mencapai 18-20 unit. Tidak terlalu menyenangkan.
“Tapi bagaimana itu bisa terjadi! - kamu berseru. - Tadi kamu bilang batas tubuh manusia adalah (+)12! Dan ini ada 20 unit!”
Itu benar! Saya tidak menolak! Hanya saja ketika ketapel ditembakkan, efek kelebihan muatan pada tubuh pilot hanya berlangsung sebentar, sepersekian detik. Oleh karena itu, dengan posisi tubuh pilot yang benar (kepala lurus dan ditekan kuat ke sandaran kepala tempat duduk, punggung ditekan ke sandaran tempat duduk, pinggul dan badan membentuk sudut siku-siku, dan tulang belakang, dalam posisi vertikal, membentuk tegak lurus dengan tempat duduk; selain itu, semua otot tubuh harus sangat tegang) aspek negatif diminimalkan dan tulang belakang tidak sempat keluar ke celana dalam! Jika pada saat tembakan kepala dimiringkan ke depan dan ke bawah, ke samping, atau bahkan tidak ditekan dengan kuat ke sandaran kepala (karena beban berlebih, kepala akan miring dengan sendirinya), jika pilot terjatuh di kokpit sebelumnya. ejeksi, seolah-olah di rumah di kursi favoritnya di depan TV, patah tulang leher pada kasus pertama dan tulang belakang lumbal pada kasus kedua tidak dapat dihindari. Dan semakin cepat tim penyelamat menemukan pilot seperti itu, semakin baik. Dia tidak akan bertahan hidup sendirian! Kemudian dia akan berbaring di atas papan yang diplester dari ujung kepala sampai ujung kaki selama 6 sampai 12 bulan, seperti batang kayu, tanpa dibalik. Tulang belakang tentu saja akan terkonsolidasi, tetapi tidak lagi menjadi tulang yang diciptakan oleh alam. Dan semakin tinggi patahannya, semakin buruk pula fungsi organ di tubuhnya. Orang-orang seperti itu memperpendek umur mereka 12-20 tahun! Suatu ketika di rumah sakit Kiev, ketika saya sedang menjalani komisi, saya bertemu Alexander Sanatov, dengan siapa saya bertugas di Mongolia. Bertahun-tahun yang lalu, Sasha, sebagai seorang letnan, terpaksa keluar dari batas dengan posisi kursi yang salah! (“Ah! Cukup!”) Akibatnya, dia mengalami patah tulang belakang pinggang. Perawatan yang memakan waktu berbulan-bulan dan bertahun-tahun. Saya bertanya: “Bagaimana keadaannya sekarang?” - “Saya hidup dengan pengobatan... 7-8 bulan setahun di rumah sakit!..” (Suatu hari nanti saya akan menjelaskan kasus ini... Ini menarik dan instruktif dengan caranya sendiri...)
Saya mendengar bahwa pada beberapa pesawat Amerika pertama, pilotnya terlempar ke samping. Namun ada sistem rumit yang menghancurkan dinding samping kabin, dan tulang leher pilot tidak selalu bisa diselamatkan. Ini ditinggalkan. Ada pesawat yang awaknya (navigator, penembak) terlontar ke bawah. (Pada seri pertama Tu-16, semua awak, kecuali pilot yang melontarkan diri ke atas, juga berada di Tu-22.) Namun dalam kasus ini, ketinggian penyelamatan minimum meningkat tajam (dan terkadang membuatnya tidak mungkin), dan pilot tersebut menjalani masa rehabilitasi yang panjang...
Hal yang paling optimal untuk kesehatan pilot adalah dengan melakukan ejection ke depan. Kemungkinan besar tidak akan pernah ada cedera di sini! Namun secara teknis hal ini tidak mungkin!

Pada artikel kali ini, seorang tutor fisika dan matematika akan membahas tentang cara menghitung beban lebih yang dialami benda saat akselerasi atau pengereman. Materi ini sangat kurang dibahas di sekolah, sehingga seringkali siswa tidak mengetahui bagaimana cara menerapkannya perhitungan kelebihan beban, tetapi tugas terkait ditemukan pada Ujian Negara Bersatu dan Ujian Negara Bersatu dalam fisika. Jadi baca artikel ini sampai selesai atau tonton video tutorial terlampir. Pengetahuan yang Anda peroleh akan berguna bagi Anda dalam ujian.

Mari kita mulai dengan definisi. Kelebihan muatan adalah perbandingan antara berat suatu benda dengan besarnya gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut di permukaan bumi. Berat badan- ini adalah gaya yang bekerja dari benda pada penyangga atau suspensi. Harap dicatat bahwa berat adalah kekuatan! Oleh karena itu, berat badan diukur dalam newton, bukan kilogram, seperti yang diyakini beberapa orang.

Jadi, beban lebih merupakan besaran tak berdimensi (newton dibagi newton, sehingga tidak ada yang tersisa). Namun, terkadang besaran ini dinyatakan dalam percepatan gravitasi. Misalnya, dikatakan bahwa beban lebih sama dengan , artinya berat benda adalah dua kali gaya gravitasi.

Contoh perhitungan kelebihan beban

Kami akan menunjukkan cara menghitung kelebihan beban menggunakan contoh spesifik. Mari kita mulai dengan contoh paling sederhana dan beralih ke contoh yang lebih kompleks.

Jelasnya, seseorang yang berdiri di tanah tidak mengalami beban berlebih. Oleh karena itu, saya ingin mengatakan bahwa kelebihan bebannya adalah nol. Tapi jangan mengambil kesimpulan terburu-buru. Mari kita gambarkan kekuatan yang bekerja pada orang ini:

Dua gaya diterapkan pada seseorang: gaya gravitasi, yang menarik benda ke tanah, dan gaya reaksi yang melawannya dari sisi permukaan bumi, yang diarahkan ke atas. Faktanya, tepatnya, gaya ini diterapkan pada telapak kaki seseorang. Namun dalam kasus khusus ini, hal ini tidak menjadi masalah, sehingga dapat ditunda dari titik mana saja di tubuh. Pada gambar tersebut diplot menjauhi pusat massa manusia.

Berat seseorang diterapkan pada tumpuan (ke permukaan bumi), sebagai tanggapan, sesuai dengan hukum ke-3 Newton, gaya yang sama besarnya dan berlawanan arah bekerja pada orang tersebut dari sisi tumpuan. Artinya untuk mencari berat benda, kita perlu mencari besarnya gaya reaksi tanah.

Karena seseorang berdiri diam dan tidak jatuh ke tanah, kekuatan yang bekerja padanya diberi kompensasi. Artinya, dan, karenanya, . Artinya, perhitungan kelebihan beban dalam hal ini memberikan hasil sebagai berikut:

Ingat ini! Dengan tidak adanya kelebihan beban, kelebihan bebannya adalah 1, bukan 0. Betapapun anehnya kedengarannya.

Sekarang mari kita tentukan apa yang dimaksud dengan kelebihan beban seseorang yang jatuh bebas.

Jika seseorang dalam keadaan jatuh bebas, maka hanya gaya gravitasi yang bekerja padanya, yang tidak diimbangi oleh apapun. Tidak ada gaya reaksi dasar, dan tidak ada berat badan. Seseorang berada dalam kondisi yang disebut tanpa bobot. Dalam hal ini, kelebihan bebannya adalah 0.

Para astronot berada dalam posisi horizontal di dalam roket selama peluncurannya. Hanya dengan cara ini mereka dapat menahan beban berlebih yang mereka alami tanpa kehilangan kesadaran. Mari kita gambarkan ini pada gambar:

Dalam keadaan ini, dua gaya bekerja padanya: gaya reaksi tanah dan gaya gravitasi. Seperti pada contoh sebelumnya, modulus berat astronot sama dengan besarnya gaya reaksi pendukung: . Perbedaannya adalah gaya reaksi pendukung tidak lagi sama dengan gaya gravitasi, seperti sebelumnya, karena roket bergerak ke atas dengan percepatan. Dengan percepatan yang sama, para astronot juga berakselerasi secara serempak dengan roket.

Kemudian, sesuai dengan hukum ke-2 Newton dalam proyeksi ke sumbu Y (lihat gambar), kita memperoleh ekspresi berikut: , dari mana . Artinya, kelebihan beban yang dibutuhkan sama dengan:

Harus dikatakan bahwa ini bukanlah kelebihan beban terbesar yang dialami astronot selama peluncuran roket. Kelebihannya bisa mencapai hingga 7. Paparan kelebihan beban seperti itu pada tubuh manusia dalam waktu lama pasti menyebabkan kematian.

Di titik bawah "lingkaran mati", dua gaya akan bekerja pada pilot: ke bawah - gaya , ke atas, ke tengah "lingkaran tuli" - gaya (dari sisi kursi tempat pilot duduk) :

Percepatan sentripetal pilot juga akan diarahkan ke sana, dimana km/h m/s adalah kecepatan pesawat dan merupakan radius “dead loop”. Kemudian lagi, sesuai dengan hukum ke-2 Newton, ketika diproyeksikan ke sumbu yang diarahkan vertikal ke atas, kita memperoleh persamaan berikut:

Maka beratnya adalah . Jadi, perhitungan kelebihan beban memberikan hasil sebagai berikut:

Kelebihan beban yang sangat signifikan. Satu-satunya hal yang menyelamatkan nyawa pilot adalah bahwa hal itu tidak bertahan lama.

Dan terakhir, mari kita hitung beban berlebih yang dialami pengemudi mobil saat berakselerasi.

Jadi, kecepatan akhir mobil tersebut adalah km/jam m/s. Jika sebuah mobil dipercepat hingga kecepatan tersebut dari keadaan diam dalam c, maka percepatannya sama dengan m/s 2. Mobil tersebut bergerak mendatar, oleh karena itu komponen vertikal gaya reaksi tanah diseimbangkan dengan gaya gravitasi, yaitu. Pada arah horizontal, pengemudi melakukan akselerasi seiring dengan mobilnya. Oleh karena itu, menurut hukum 2 Newton, ketika diproyeksikan ke sumbu yang searah dengan percepatan, komponen horizontal gaya reaksi tumpuan adalah sama dengan .

Kita mencari besarnya gaya reaksi tumpuan total menggunakan teorema Pythagoras: . Ini akan sama dengan modulus berat. Artinya, kelebihan beban yang dibutuhkan akan sama dengan:

Hari ini kita belajar cara menghitung kelebihan beban. Ingat materi ini, bisa berguna saat menyelesaikan tugas-tugas UN atau Unified State Exam fisika, serta dalam berbagai ujian masuk dan olimpiade.

Materi disiapkan oleh Sergey Valerievich