Bir cisme uygulanan kuvvet, Newton cinsinden SI birimleriyle ölçülür (1 N = 1 kg m/sn 2). Teknik disiplinlerde kilogram-kuvvet genellikle geleneksel olarak kuvvet ölçüm birimi olarak kullanılır (1 kgf, 1 kilogram) ve benzer birimler: gram-kuvvet (1 gs, 1 G), ton-kuvvet (1 ts, 1 T). 1 kilogram kuvvet, kütlesi 1 olan bir cismin üzerine uygulanan kuvvet olarak tanımlanır. kilogram normal ivme, tanım gereği 9,80665'e eşittir m/sn 2(Bu ivme yaklaşık olarak yer çekimi ivmesine eşittir). Böylece Newton'un ikinci yasasına göre 1 kgf = 1 kilogram· 9.80665 m/sn 2 = 9,80665 N. Kütlesi 1 olan bir cismin de olduğunu söyleyebiliriz. kilogram Bir desteğin üzerinde duranın ağırlığı 1'dir kgfÇoğu zaman, kısaltma amacıyla kilogram-kuvvet basitçe "kilogram" (ve ton-kuvvet, sırasıyla "ton") olarak adlandırılır ve bu bazen farklı birimleri kullanmaya alışkın olmayan insanlar arasında kafa karışıklığına neden olur.

Rus roket bilimi terminolojisi, roket motorları için itme birimleri olarak geleneksel olarak "kilogram" ve "ton" (daha doğrusu kilogram-kuvvet ve ton-kuvvet) kullanır. Yani 100 ton itme kuvvetine sahip bir roket motorundan bahsettiklerinde, bu motorun 10 5 itme kuvveti geliştirdiğini kastediyorlar. kilogram· 9.80665 m/sn 2$\yaklaşık$ 10 6 N.

Yaygın hata

Newton ve kilogram-kuvveti karıştıran bazıları, 1 kilogram-kuvvet kuvvetinin, 1 kilogram ağırlığındaki bir cisme 1'lik bir ivme kazandırdığına inanıyor. m/sn 2 yani hatalı “eşitlik” yazıyorlar 1 kgf / 1 kilogram = 1 m/sn 2. Aynı zamanda aslında açıkça görülüyor ki 1 kgf / 1 kilogram = 9,80665 N / 1 kilogram = 9,80665 m/sn 2- böylece neredeyse 10 kat hataya izin verilir.

Örnek

<…>Buna göre, ağırlıklı ortalama yarıçap içindeki parçacıklara baskı yapan kuvvet şuna eşit olacaktır: 0,74 G/mm2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm2 veya 0,18 mG/mm2. Buna göre 0,0018 mG'lik bir kuvvet, kesiti 0,01 mm2 olan ortalama bir parçacığa baskı yapacaktır.
Bu kuvvet, parçacığa, ortadaki parçacığın kütlesine oranına eşit bir ivme kazandıracaktır: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/sn 2. <…>

(Vurgu apollofacts.) Elbette, 0,0018 miligram-kuvvetlik bir kuvvet, kütlesi 0,0014 miligram olan bir parçacığa Mukhin'in hesapladığından neredeyse 10 kat daha büyük bir ivme verecektir: 0,0018 miligram-kuvvet / 0,0014 miligram = 0,0018 mg· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\yaklaşık$ 13 m/s 2 . (Sadece bu hatanın düzeltilmesiyle, iniş sırasında ay modülünün altında oluşması gereken Mukhin tarafından hesaplanan kraterin derinliğinin anında 1,9'dan düşeceğini belirtmekte fayda var.) M Mukhin'in gerektirdiği, 20'ye kadar santimetre; ancak hesaplamanın geri kalanı o kadar saçma ki bu değişiklik onu düzeltemez).

Vücut ağırlığı

Tanım gereği, vücut ağırlığı vücudun bir destek veya süspansiyona uyguladığı kuvvettir. Bir destek veya süspansiyon üzerinde duran bir cismin ağırlığı (yani Dünya'ya veya diğer gök cismine göre sabit) eşittir

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

burada $\mathbf(W)$ cismin ağırlığıdır, $m$ cismin kütlesidir, $\mathbf(g)$ belirli bir noktadaki yer çekimi ivmesidir. Dünya yüzeyinde yer çekimi ivmesi normal ivmeye yakındır (genellikle 9,81'e yuvarlanır). m/sn 2). Kütle gövdesi 1 kilogram ağırlığı $\yaklaşık$ 1 kilogram· 9.81 m/sn 2$\yaklaşık$ 1 kgf. Ay yüzeyinde yerçekiminden kaynaklanan ivme, Dünya yüzeyine göre yaklaşık 6 kat daha azdır (daha doğrusu 1,62'ye yakın). m/sn 2). Böylece Ay'daki cisimler Dünya'dakilerden yaklaşık 6 kat daha hafiftir.

Yaygın hata

Vücut ağırlığı ile kütleyi karıştırırlar. Bir cismin kütlesi gök cismine bağlı değildir, sabittir (göreceli etkileri ihmal edersek) ve her zaman aynı değere eşittir - hem Dünya'da, hem Ay'da, hem de ağırlıksızlıkta

Örnek

Örnek

Yazar, 20, 2002 tarihli “Duel” gazetesinde, ay modülündeki astronotların Ay'a iniş sırasında yaşadıkları acıları şöyle anlatıyor ve böyle bir inişin imkansızlığında ısrar ediyor:

Astronotlar<…>maksimum değeri 5 olan uzun süreli aşırı yük yaşarsınız. Aşırı yük omurga boyunca yönlendirilir (en tehlikeli aşırı yük). Askeri pilotlara uçakta 8 dakika ayakta durup duramayacağınızı sorun. beş kat aşırı yükte ve hatta kontrol edin. Suda üç gün geçirdikten sonra (sıfır yerçekiminde Ay'a üç gün uçuş), karaya çıktığınızı, Ay kabinine yerleştirildiğinizi ve ağırlığınızın 400 kg (g-force 5) olduğunu, tulumunuzun olduğunu hayal edin. 140 kg ve arkadaki sırt çantanız 250 kg idi. Düşmenizi önlemek için kemerinize bağlanan bir kabloyla 8 dakika, ardından 1,5 dakika daha tutuluyorsunuz. (sandalye yok, yatak yok). Bacaklarınızı bükmeyin, kol dayama yerlerine yaslanın (eller kumandaların üzerinde olmalıdır). Kafandan kan mı çekildi? Gözlerin neredeyse kör mü? Ölmeyin ya da bayılmayın<…>
Kozmonotları uzun vadeli 5 kat aşırı yük ile "ayakta" pozisyonda inişi kontrol etmeye zorlamak gerçekten kötü - bu kesinlikle İMKANSIZ.

Bununla birlikte, daha önce de gösterildiği gibi, inişin başlangıcında astronotlar yaklaşık 0,66 g'lık bir aşırı yük yaşadılar - bu, normal dünya ağırlıklarından belirgin şekilde daha azdı (ve sırtlarında herhangi bir sırt çantası yoktu - doğrudan geminin yaşam destek sistemine bağlıydı). İnişten önce, motordan gelen itme kuvveti aracın Ay'daki ağırlığını neredeyse dengeledi, dolayısıyla ilgili ivme yaklaşık 1/6 g oldu; dolayısıyla iniş boyunca yerde durdukları zamana göre daha az stres yaşadılar . Aslında açıklanan kablo sisteminin görevlerinden biri tam olarak astronotların ayakları üzerinde kalmasına yardımcı olmaktı. düşük ağırlık koşullarında.

G kuvveti, yer çekimi dışı kuvvetlerin neden olduğu doğrusal ivmenin mutlak değerinin, Dünya yüzeyindeki serbest düşüşün ivmesine oranıdır. İki kuvvetin oranı olan g-kuvveti boyutsuz bir niceliktir, ancak g-kuvveti genellikle yer çekimi ivmesi g cinsinden ifade edilir. 1 birimlik (yani 1 g) aşırı yük, sayısal olarak Dünya'nın yerçekimi alanında hareketsiz durumdaki bir cismin ağırlığına eşittir. Yalnızca yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında, yani ağırlıksızlık durumunda serbest düşme durumundaki bir vücut tarafından 0 g'lık bir aşırı yük yaşanır.

Aşırı yükleme vektörel bir büyüklüktür. Canlı bir organizma için aşırı yüklenmenin yönü çok önemlidir. Aşırı yüklendiğinde insan organları aynı durumda kalma eğilimindedir (düzgün doğrusal hareket veya dinlenme). Pozitif aşırı yük (baş - bacaklar) ile kan baştan bacaklara doğru hareket eder, mide aşağı iner. Negatif aşırı yük ile başa giden kan akışı artar. İnsan vücudunun en büyük aşırı yükleri algılayabildiği en uygun pozisyon sırt üstü yatıp hareketin hızlanma yönüne dönük olması, aşırı yükleri aktarmak için en elverişsiz pozisyon ise bacakların hareket yönüne doğru olduğu uzunlamasına yöndedir. hızlanma. Bir araba sabit bir engelle çarpıştığında, arabada oturan kişi sırt-göğüs yükü yaşayacaktır. Böyle bir aşırı yük fazla zorluk çekmeden tolere edilebilir. Ortalama bir insan, bilincini kaybetmeden yaklaşık 3-5 saniye boyunca 15 grama kadar aşırı yüklere dayanabilir. Bir kişi, aşırı yükün büyüklüğüne bağlı olarak 1-2 saniyeden fazla olmamak üzere, bilincini kaybetmeden 20-30 g veya daha fazla aşırı yüke dayanabilir.

Askeri pilotlar ve kozmonotlar için temel gereksinimlerden biri vücudun aşırı yüke dayanma yeteneğidir. Yerçekimine karşı koruyucu kıyafetler giyen eğitimli pilotlar, -3…−2 g ile +12 g arasındaki g kuvvetlerini tolere edebilir. Negatif, yukarı doğru aşırı yüklere karşı direnç çok daha düşüktür. Genellikle 7-8 g'da gözler "kırmızıya döner", görme kaybolur ve kişi, kafasına kan akışı nedeniyle yavaş yavaş bilincini kaybeder. Kalkış sırasında astronotlar yatarken aşırı yüke maruz kalırlar. Bu pozisyonda, aşırı yük göğüs-sırt yönünde hareket eder ve bu da birkaç g birimlik aşırı yüke birkaç dakika boyunca dayanmanıza olanak tanır. Görevi aşırı yükün etkilerini hafifletmek olan özel aşırı yük önleyici giysiler vardır. Elbiseler, hava sistemiyle şişirilen ve insan vücudunun dış yüzeyini tutarak kanın çıkışını hafifçe engelleyen hortumlara sahip bir korsedir.

Aşırı yükleme, makinelerin yapısındaki gerilimi artırır ve bunların bozulmasına veya tahrip olmasına, ayrıca emniyete alınmamış veya zayıf emniyete alınmış yüklerin hareket etmesine yol açabilir. Sivil uçaklar için izin verilen aşırı yük değeri 2,5 g'dır.

Uçak. G kuvveti boyutsuz bir miktardır, ancak g kuvvetinin birimi genellikle yer çekimi ivmesiyle aynı şekilde gösterilir. G. 1 birimlik (veya 1g) aşırı yük, düz uçuş anlamına gelir; 0 ise serbest düşüş veya ağırlıksızlık anlamına gelir. Bir uçak 60 derecelik bir yatışla sabit bir yükseklikte dönerse, yapısı 2 birimlik aşırı yüke maruz kalır.

Sivil uçaklar için izin verilen aşırı yük değeri 2,5'tir. Sıradan bir kişi, kapanmadan yaklaşık 3-5 saniye boyunca 15G'ye kadar herhangi bir aşırı yüke dayanabilir, ancak boyutuna bağlı olarak 1-2 saniyeden fazla kapanmadan 20-30G veya daha fazla büyük aşırı yüklere dayanabilir. aşırı yük, örneğin 50G = 0,2 sn. Anti-g giysili eğitimli pilotlar, −3…−2 ila +12 arasındaki g kuvvetlerini tolere edebilir. Negatif, yukarı doğru aşırı yüklere karşı direnç çok daha düşüktür. Genellikle 7-8 G'de gözler "kırmızıya döner" ve kişi, kafasına kan hücumu nedeniyle bilincini kaybeder.

Aşırı yük, hız değişimi yönünde yönlendirilen bir vektör miktarıdır. Bu, yaşayan bir organizma için temel bir durumdur. Aşırı yüklendiğinde insan organları aynı durumda kalma eğilimindedir (düzgün doğrusal hareket veya dinlenme). Pozitif aşırı yük (baş-bacaklar) ile kan baştan bacaklara akar. Mide aşağı iner. Negatif ise başa kan gelir. Mide içeriğiyle birlikte yırtılabilir. Başka bir araba duran bir araca çarptığında, oturan kişi sırt-göğüs yükü yaşayacaktır. Böyle bir aşırı yük fazla zorluk çekmeden tolere edilebilir. Kalkış sırasında astronotlar yatarken aşırı yüke maruz kalırlar. Bu pozisyonda, vektör göğüs sırtına yönlendirilir ve bu da birkaç dakika dayanmanızı sağlar. Kozmonotlar anti-g yükü cihazları kullanmazlar. Hava sistemiyle şişirilen ve insan vücudunun dış yüzeyini tutarak kan çıkışını hafifçe engelleyen, şişirilebilir hortumlara sahip bir korsedir.

Notlar

Wikimedia Vakfı.

2010.

Diğer sözlüklerde “Aşırı yük (havacılık)” ın ne olduğunu görün:

Aşırı yükleme: Aşırı yükleme (havacılık) kaldırma kuvvetinin ağırlığa oranı Hızlanan nesnelerde aşırı yükleme (mühendislik) Aşırı yükleme (satranç) taşların (taşların) verilen görevlerle baş edemediği bir satranç durumu. Aşırı yükleme... ... Vikipedi 1) P. kütle merkezinde, ortaya çıkan kuvvet R'nin (itme kuvveti ve aerodinamik kuvvetin toplamı, bkz. Aerodinamik kuvvetler ve momentler) uçağın kütlesinin çarpımına m ve serbest düşüşün ivmesine oranı g. : n = R/mg (P.'yi belirlerken ... ...

Teknoloji ansiklopedisi 1) P. kütle merkezinde, ortaya çıkan kuvvet R'nin (itme kuvveti ve aerodinamik kuvvetin toplamı, bkz. Aerodinamik kuvvetler ve momentler) uçağın kütlesinin çarpımına m ve serbest düşüşün ivmesine oranı g. : n = R/mg (P.'yi belirlerken ... ...

Yapısal dayanım açısından normal aşırı yükün izin verilen en büyük neymax ve en küçük neymin değerleri. E.p.'nin değeri, örneğin manevra, engebeli koşullarda uçuş gibi çeşitli tasarım durumları için güç standartları temel alınarak belirlenir. İle… …

Kişisel bir mesaj aldım:
>> Aşırı yük vardı Yuri. Ve herkes aşırı yüklenmeyi bekliyor. Peki, dövüş uygulamasına bakalım (tüm sigara içenler aşırı yükü, ağırlığını, ne kadar acı verdiğini bilmek ister).

Cevap yazmak için oturdum. Ama sonra belki de havacılığa ilgi duyan pilot olmayan diğer okuyucuların da ilgisini çekebileceğini düşündüm.
Akrobasiden (aşırı yük) asla zarar görmez. İşiniz için, bazı dar görüşlü ruhların hoşlanmadığı bir hikayeniz için sizden pis ve bayağı intikam almaya başladıklarında, bunu acı bir şekilde yapmaya çalışıyorlar, o pislik, zevkle ne olabileceğine ya da olamayacağına dair dedikoduları topluyor. hepsi ama iddia edilen olayı bir uzman edasıyla anlatıyor. Ne yazık ki Borisoglebsk Okulu'nda bunlardan çok fazla vardı... Ama yanlış olana saldırıldı!
Aşırı yük ne olacak? Neden ağrı olsun ki? Aşırı yük, vücut ağırlığınızın normal durumdaki ağırlığın kaç katı olduğunu gösteren bir katsayıdır. Bunun gibi bir formülle temsil edilebilir:

G gerçek. = Normal yeni

Burada G ağırlık, n y ise dikey aşırı yüklenmedir (kafa-pelvis).
Formülden şu anda bire eşit bir aşırı yüke maruz kaldığınız açıktır. Eğer n y sıfırsa bu ağırlıksızlıktır. Ellerinizi duvara yaslarsanız ve ağırlık pelvisten başınıza yönlendirilirse, negatif bir aşırı yük (eksi bir) hissedeceksiniz.
Ve uçuş sırasında ayrıca yanal aşırı yükler n z (bunları çözmüyorum, önemsizler), uzunlamasına g kuvvetleri n x (göğüs - sırt) - bunlar çok hoş hızlanmalar, örneğin kalkışta (pozitif, bu hızlanma) ), fren paraşütünü serbest bırakırken (negatif, bu frenlemedir) .
Dikey aşırı yükler en kötü tolere edilenlerdir; ayrıca uçuş sırasında en çok pilotu etkilerler. Derin bir dönüşte aşırı yük 3-6-8 birimde tutulmalıdır. Yuvarlanma ne kadar büyükse, uçağı ufukta tutmak için gereken aşırı yük de o kadar büyük ve dönüş yarıçapı o kadar küçük olacaktır. Aşırı yük, belirli bir yuvarlanma için gerekenden daha fazla olacaktır - dövüşçü daha azsa tırmanacaktır; dönüş bir "oyuk" ile dönecektir (yani, burun indirildiğinde, derin "yuvayı düzeltmek için yükseklik düşmeye başlayacaktır); ” Rulodan çekilmeniz gerekecek ve bu, hava savaşı tehlikeli olacaktır, özellikle de düşman zaten gerideyse ve nişan alıyorsa). Ve bir virajdaki aşırı yük ne kadar büyük olursa, motorun itme kuvveti de o kadar büyük olmalıdır, aksi takdirde hız düşmeye başlayacak ve aşırı yükü azaltmanız gerekecektir; Ancak aşırı yükü azaltırsanız düşmanı deviremezsiniz veya vurulursunuz.
Bir Nesterov döngüsü veya yarım döngü gerçekleştirirken, şeklin ilk kısmındaki düzlemi "bükerken", n y ulaşır 4,5-6 adet. Onlar. pilotun ağırlığı artar 4,5-6 kez: Pilot 70 kg ağırlığındaysa, bu şekilde akrobasi yaparken ağırlığı 315-420kg. Bu zamanlarda kolların, bacakların, başın, kanın ve nihayet ağırlığı artar! Bu rakamı daha az aşırı yük ile gerçekleştirmek imkansızdır - yörünge gerilecek ve uçak, döngünün tepesinde hız kaybedecek ve bu da bir dönüşe yol açabilecektir. Daha büyük bir uçakla da bu mümkün değildir (uçağın türüne bağlı olarak) - uçak süperkritik saldırı açılarına ulaşacak ve aynı zamanda hız kaybedecektir. Bu nedenle aşırı yükün optimal düzeyde olması gerekir (her uçak tipi için farklıdır). Nesterov döngüsünün üst kısmında pilot kemerlere asılmaz, aynı zamanda koltuğa da bastırılır çünkü uçağın 2-2,5 aşırı yük ile "bükülmesi" gerekir. Döngünün alt kısmı 3,5-4,5 aşırı yük ile gerçekleştirilir (tipine bağlı olarak).
İnsan vücudunun dayanabileceği maksimum aşırı yükler (+)12 ila (-)4 arasındadır.
Büyük dikey aşırı yüklenmelerin tehlikesi, kanın beyinden akmasıdır. Bir pilot akrobasi sırasında rahatsa ve vücut kaslarını germiyorsa bilincini kaybedebilir. Pilotun görüş alanı daralır (mercekteki diyafram gibi her tarafa karanlık düşer), aşırı yüke "izin verilmezse" kişi bayılır. Bu nedenle akrobasi sırasında pilot tüm ana kas gruplarını zorlar. Bu nedenle fiziksel durumunuzu iyi durumda tutmanız gerekir.

İlk fotoğraf, öğrencinin büyük bir aşırı yük oluşturmadan önce önünde gördüklerini gösteriyor. İkincisi: büyük bir aşırı yük yaratıldı, pilotun tüm vücudun kaslarını kuvvetli bir şekilde zorlamak için zamanı yoktu, beyinden kan çekildi, görüşü her taraftan bir perde çevreledi, eğitmen biraz daha çekerdi kendine doğru tutarsan öğrenci bilincini kaybeder...

Anti-g giysisinin (APS) çalışma prensibi de aynı faktörlere dayanmaktadır; bölmeleri pilotun vücudunu mideye, kalçalara ve baldırlara sıkıştırarak kan çıkışını engeller. Özel bir makine, aşırı yüke bağlı olarak PPK odalarına hava sağlar: aşırı yük ne kadar büyükse, pilotun vücudunun sıkışması da o kadar büyük olur. Ancak! PPK'nın aşırı yükü hafifletmediği, yalnızca taşımayı kolaylaştırdığı unutulmamalıdır!
Bir PPK'nın varlığı, savaşçının yeteneklerini önemli ölçüde artırır. Ve bir hava savaşında PPK'lı bir pilot, onu takmayı "unutan" bir düşmana karşı avantaj elde eder!

PPC negatif g yükleri altında çalışmaz, aksine kan beyne büyük bir akışla akar. Ancak negatif aşırı yüklenmelerle (kemer takımını astığınızda, başınız kokpit kanopisinin camına yaslanır ve kötü temizlenmiş zeminden gelen toz yüzünüze ve gözlerinize girer), hava savaşları yapılmaz. Negatif aşırı yük ile düşman saldırısından kaçabilen, doğru ateş edebilen ve savaşçısının herhangi bir konumundan uçakları vurabilen tek bir pilot tanıyorum. ters çevrilmiş - Baş Teğmen Erich Hartmann. Savaş sırasında 1.404 savaş görevi yaptı, 802 hava savaşında 344'ü Sovyet uçaklarına karşı olmak üzere 352 hava zaferi elde etti. Sadece şartlı olarak 802 hava savaşından bahsedebiliriz. E. Hartman, kural olarak, düşmana güneşin yönünden ve solundan saldırdı ve ona bir hava savaşı zorlandığında, daha az ünlü Sovyet savaşçıları tarafından 11 kez vuruldu - paraşütle atlandı veya acil durum yapıldı iniş. Ancak bu yeteneğiyle (herhangi bir pozisyondan hedefi vurabilme), Ts-flugshull'da (savaş uçağı üretimi için hazırlanan bir uçuş okulu) okuyan öğrenciyken bile eğitmen pilotlarını şaşırttı.
Doktorlar, uçuş sırasında yorgunluk meydana gelirse, elbiseye hava sağlayan makinenin düğmesine basılarak PPK odalarında manuel olarak basınç oluşturulmasını önermektedir. Tüm vücudu sıkmak sinir sisteminin akupunkturuna etki eder, bir yerde ve doğru yerde etki oluşur. Bu yöntemi kendim birçok kez kullandım! Kendimi sıktım - 3-5 saniye sonra hava serbest kaldı, sonra tekrar. Ve böylece 3-4 kez. Ve salatalık gibi! Havacılık doktorları haklı! Yorgunluk elle sanki gider! Ve ruh haliniz ve performansınız gelişiyor!

Havacılık festivallerinde "tersine" akrobasi yapan virtüözleri görebilirsiniz - dönüşler, dalışlar ve slaytlar, Nesterov döngüleri, yarım döngüler, savaş dönüşleri ve ters darbeler gerçekleştiren. (Yani negatif aşırı yük ile.) Ve vücutları 5-7 dakika boyunca bu kadar gerginlikte kalıyor! Bu gerçekten beceridir! Yüce işçilik!! Bunu nasıl başarıyorlar, anlamak benim için zor! Yıllar süren bir eğitim gerektirir. Bu tür akrobasi çiftler halinde yapıldığında bu beceri yüzlerce kat artar: Bir pilot uçağı normal şekilde yönetir ve diğer on metre yukarıda ters pozisyonda (kokpitten kokpite) durur ve böylece sıralamadaki yerini korur! Eylemlerde en ufak bir tutarsızlık ve çarpışma kaçınılmazdır, ikisi de ölecek! Bununla birlikte, bu tür akrobasi hareketleri dikey düzlemde uzatılacaktır - bu, ters çevrilmiş bir düzlem için negatif g kuvvetini aşmamak içindir (-) 4. İnişten sonra, ters akrobasi yapan bu pilotların gözlerinin beyazları çoğunlukla kırmızıdır. (negatif g kuvvetleri aşırıysa ve küçük kılcal damarlar patlarsa). Ancak yalnızca spor uçakları bu şekilde uçar; savaş uçakları ters konumda 30 saniyeden fazla uçamaz (negatif G tanklarından motorlara yakıt sağlamak için). Bunlar gerçekten yüksek kaliteli pilot sporculardır! Hiç böyle uçmamıştım! Daha doğrusu, bir kez oldu: Bir eğitim hava savaşında bana saldıran bir savaşçıdan, bir dönüşte kolu benden uzağa iterek kaçtım ("tersine" bir dönüş olduğu ortaya çıktı) Gitti! “Düşman” (Orta Doğu'da gerçek hava savaşları deneyimi olan ve bir F-4e “Hayalet”in düşürülmesiyle hesabı açtığı alay komutanı Yarbay Boris Tikhonovich Tunenko) böyle bir manevraya hazır değildi ve yaptı beni takip etme. Beni gözden kaybettiler, ona arka yarımküreden saldırdım - yukarıdan ve onu "yere düşürdüm". Ama bu bir kez oldu ve bu duygunun hoş olmadığını söyleyeceğim! Ve ikna oldum: E. Hartman'ın bu tekniği, öncelikle uygulamasının beklenmedik olması nedeniyle çok etkilidir. (Ancak hayır, bir eğitim hava savaşında iki savaşçı tarafından "sıkıştığım" ve benzer bir yöntem kullanarak onlardan kurtulduğum böyle bir durum daha yaşadım. Ama bunu size başka bir zaman anlatacağım.)
Ve düzenli olarak bu şekilde uçabilen spor pilotlarına şapkamı çıkarıyorum!
Modern yakın hava muharebesinde aşırı yük 6-8 birim olmalıdır. ve tüm savaş boyunca daha fazlası! Az olursa vurulmazsın, seni vururlar!
Fırlatma sırasında pilotun gövdesi üzerindeki dikey aşırı yük etkisi 18-20 birime ulaşır. Pek hoş değil.
“Ama bu nasıl olabilir! - bağırıyorsun. - Az önce insan vücudunun sınırının (+)12 olduğunu söylediniz! Ve işte 20 ünite!”
Bu doğru! Reddetmiyorum! Sadece bir mancınık ateşlendiğinde, aşırı yükün pilotun vücudu üzerindeki etkisi kısa süreli, saniyenin çok küçük bir kısmıdır. Bu nedenle, pilotun vücudunun doğru pozisyonu ile (baş düz ve güçlü bir şekilde koltuğun kafalığına bastırılır, sırt koltuğun arkasına doğru bastırılır, kalçalar ve gövde dik bir açı oluşturur ve omurga dikey bir pozisyon, koltuğa dik bir açı oluşturur; ayrıca vücudun tüm kasları çok gergin olmalıdır) olumsuz yönler en aza indirilir ve omurların külota taşacak zamanı olmaz! Atış anında kafa ileri ve aşağı, yana doğru eğilirse veya hatta koltuk başlığına kuvvetli bir şekilde bastırılmazsa (büyük aşırı yük nedeniyle kendi kendine eğilecektir), eğer pilot daha önce kokpitte parçalanmışsa Sanki evde televizyonun önündeki en sevdiği sandalyedeymiş gibi fırlama, ilk durumda omurlarda, ikincisinde ise bel omurgasında bir kırılma meydana gelecektir. Ve kurtarıcılar böyle bir pilotu ne kadar erken bulursa o kadar iyi olur. Tek başına hayatta kalamayacak! Daha sonra 6 ila 12 ay boyunca tepeden tırnağa sıvalı tahtaların üzerinde kütük gibi hiç dönmeden yatacak. Omurga elbette sağlamlaşacak, ancak artık doğanın yarattığı omurga olmayacak. Ve kırık ne kadar yüksekse, vücudundaki organların sayısı da o kadar kötü ve daha kötü çalışacak. Bu tür insanlar hayatlarını 12-20 yıl kısaltıyor! Kiev hastanesinde bir görevdeyken Moğolistan'da birlikte görev yaptığım Alexander Sanatov ile tanıştım. Yıllar önce, teğmen olarak Sasha, koltuğundaki yanlış pozisyon nedeniyle sınırdan atılmak zorunda kaldı! (“Ah! İşe yarar!”) Sonuç olarak bel omurgasında bir kırık oluştu. Aylar ve yıllar süren uzun süreli tedavi. "Şimdi nasıl?" diye soruyorum. - “İlaçlarla yaşıyorum... Yılın 7-8 ayını hastanede geçiriyorum!..” (Bir gün bu vakayı anlatacağım... Kendince ilginç ve öğretici...)
İlk Amerikan uçaklarından bazılarında pilotların yana atıldığını duydum. Ancak kabinin yan duvarını yıkmak için karmaşık bir sistem vardı ve pilotların boyun omurlarını korumak her zaman mümkün olmuyordu. Bu terk edildi. Mürettebat üyelerinin (navigatör, topçu) aşağıya fırlatıldığı uçaklar vardı. (Tu-16'nın ilk serisinde yukarıya fırlayan pilotlar hariç tüm mürettebat üyeleri de Tu-22'deydi.) Ancak bu durumda minimum kurtarma irtifaları keskin bir şekilde arttı (ve bazen bunu imkansız hale getirdi), ve bu tür pilotlar uzun bir rehabilitasyon döneminden geçtiler...
Pilotların sağlığı için en uygun şey ileri fırlamak olacaktır. Büyük olasılıkla burada herhangi bir yaralanma olmayacaktı! Ancak teknik olarak bu kesinlikle imkansızdır!

Bu makalede bir fizik ve matematik öğretmeni, hızlanma veya frenleme sırasında vücudun yaşadığı aşırı yükün nasıl hesaplanacağını anlatıyor. Bu materyal okulda çok az ele alınıyor, bu nedenle öğrenciler çoğu zaman nasıl uygulayacaklarını bilmiyorlar aşırı yük hesaplaması, ancak ilgili görevler fizikteki Birleşik Devlet Sınavı ve Birleşik Devlet Sınavında bulunur. Bu makaleyi sonuna kadar okuyun veya ekteki video eğitimini izleyin. Kazandığınız bilgiler sınavda işinize yarayacaktır.

Tanımlarla başlayalım. Aşırı yük bir cismin ağırlığının, bu cisme dünya yüzeyinde etkiyen yerçekimi kuvvetinin büyüklüğüne oranıdır. Vücut ağırlığı- bu, vücuttan destek veya süspansiyona etki eden kuvvettir. Lütfen ağırlığın tam olarak güç olduğunu unutmayın! Bu nedenle ağırlık, bazılarının inandığı gibi kilogram cinsinden değil, Newton cinsinden ölçülür.

Bu nedenle, aşırı yük boyutsuz bir miktardır (newtonlar newtonlara bölünür ve geriye hiçbir şey kalmaz). Ancak bazen bu miktar yerçekimine bağlı ivme cinsinden ifade edilir. Örneğin aşırı yükün eşit olduğunu söylüyorlar, bu da vücudun ağırlığının yer çekimi kuvvetinin iki katı olduğu anlamına geliyor.

Aşırı yük hesaplama örnekleri

Belirli örnekler kullanarak aşırı yükün nasıl hesaplanacağını göstereceğiz. En basit örneklerle başlayalım ve daha karmaşık olanlara geçelim.

Açıkçası yerde duran bir kişi herhangi bir aşırı yüklenme yaşamaz. Dolayısıyla aşırı yükünün sıfır olduğunu söylemek isterim. Ancak aceleci sonuçlara varmayalım. Bu kişiye etki eden kuvvetleri çizelim:

Bir kişiye iki kuvvet uygulanır: vücudu yere çeken yerçekimi kuvveti ve onu dünya yüzeyinin yanından yukarıya doğru karşı koyan reaksiyon kuvveti. Aslında bu kuvvet, daha doğrusu, kişinin ayak tabanlarına uygulanır. Ancak bu özel durumda bunun bir önemi yok, dolayısıyla vücudun herhangi bir noktasından ertelenebilir. Şekilde insanın kütle merkezinden uzakta çizilmiştir.

Bir kişinin ağırlığı desteğe (yeryüzüne) uygulanır, buna karşılık olarak Newton'un 3. yasasına göre, desteğin yanından kişiye eşit büyüklükte ve zıt yönlü bir kuvvet etki eder. Bu, cismin ağırlığını bulmak için yer tepki kuvvetinin büyüklüğünü bulmamız gerektiği anlamına gelir.

Kişi hareketsiz durduğu ve yere düşmediği için ona etki eden kuvvetler telafi edilir. Yani ve buna göre . Yani, bu durumda aşırı yükün hesaplanması aşağıdaki sonucu verir:

Bunu hatırla! Aşırı yükleme olmadığında aşırı yük 0 değil 1'dir. Kulağa ne kadar tuhaf gelse de.

Şimdi serbest düşüş halindeki bir kişinin aşırı yükünün ne kadar olduğunu belirleyelim.

Bir kişi serbest düşme durumundaysa, o zaman ona yalnızca hiçbir şey tarafından dengelenmeyen yerçekimi kuvveti etki eder. Yer reaksiyon kuvveti yoktur ve vücut ağırlığı yoktur. Bir kişi sözde ağırlıksızlık durumundadır. Bu durumda aşırı yük 0'dır.

Astronotlar, fırlatılması sırasında roketin içinde yatay konumdadır. Bilincini kaybetmeden yaşadıkları aşırı yüke dayanabilmelerinin tek yolu budur. Bunu şekilde gösterelim:

Bu durumda onlara iki kuvvet etki eder: yer tepki kuvveti ve yerçekimi kuvveti. Önceki örnekte olduğu gibi astronotların ağırlık modülü destek reaksiyon kuvvetinin büyüklüğüne eşittir: . Aradaki fark, roket ivmelenerek yukarıya doğru hareket ettiğinden, destek tepki kuvvetinin artık son kez olduğu gibi yerçekimi kuvvetine eşit olmaması olacaktır. Aynı ivmeyle astronotlar da roketle eş zamanlı hızlanıyor.

Daha sonra Newton'un Y eksenine izdüşümüyle ilgili 2. yasasına uygun olarak (şekle bakın), şu ifadeyi elde ederiz: , nereden . Yani, gerekli aşırı yük şuna eşittir:

Bunun astronotların bir roket fırlatma sırasında deneyimlemesi gereken en büyük aşırı yük olmadığı söylenmelidir. Aşırı yük 7'ye kadar çıkabilir. İnsan vücudunda bu tür aşırı yüklere uzun süre maruz kalmak kaçınılmaz olarak ölüme yol açar.

"Ölü döngünün" alt noktasında pilota iki kuvvet etki edecektir: aşağı doğru - kuvvet, yukarı doğru, "sağır döngünün" merkezine doğru - kuvvet (pilotun oturduğu koltuğun yanından) :

Pilotun merkezcil ivmesi de buraya yönlendirilecektir; burada km/saat m/s, uçağın hızıdır ve "ölü döngünün" yarıçapıdır. Sonra yine Newton'un 2. yasasına göre dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş bir eksene izdüşümü yaparak aşağıdaki denklemi elde ederiz:

O zaman ağırlık . Dolayısıyla aşırı yük hesaplaması aşağıdaki sonucu verir:

Çok önemli bir aşırı yük. Pilotun hayatını kurtaran tek şey bu durumun çok uzun sürmemesidir.

Ve son olarak araç sürücüsünün hızlanma sırasında yaşadığı aşırı yükü hesaplayalım.

Yani arabanın son hızı km/saat m/s'dir. Bir araba c'de durgun halden bu hıza çıkarsa ivmesi m/s 2'ye eşit olur. Araba yatay olarak hareket eder, dolayısıyla yer tepki kuvvetinin dikey bileşeni yerçekimi kuvvetiyle dengelenir. Yatay yönde sürücü otomobille birlikte hızlanır. Bu nedenle Newton'un 2-yasası'na göre, ivmeyle birlikte yönlendirilen eksene izdüşümde destek tepki kuvvetinin yatay bileşeni eşittir.

Pisagor teoremini kullanarak toplam destek reaksiyon kuvvetinin büyüklüğünü buluyoruz: . Ağırlık modülüne eşit olacaktır. Yani, gerekli aşırı yük şuna eşit olacaktır:

Bugün aşırı yükün nasıl hesaplanacağını öğrendik. Bu materyali unutmayın, fizikte Birleşik Devlet Sınavı veya Birleşik Devlet Sınavı'ndaki görevlerin yanı sıra çeşitli giriş sınavlarında ve olimpiyatlarda görevleri çözerken yararlı olabilir.

Sergey Valerievich tarafından hazırlanan materyal