قوة التسارع: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي)
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إصلاح تحويلات القوالب
سطر 1:
[[ملف:Load factor and the g-force in turn.png|تصغير|يسار| 270px| عند الطيران في خط مستقيم في اتجاه افقي يكون الوزن W مساويا للرفع L. أما عند الانحراف المائل للطائرة بزاوية 60°, يزداد الرفع تحت تأثير القوة جي ليصبح مساويا لضعف الوزن L=2W. يعاني راكب الطائرة قوة مقدارها 2g ويصبح وزنه الضعف 2W . وكلما زاد الانحراف تزيد القوة g المؤثرة على الراكب أو مكونات الطائرة.]]
 
'''القوة جي''' أو '''القوة g''' وأحيانا «قوة التسارع» (بالإنجليزية:g-force ) هو تأثر جسم من [[تسريع|التسريع]] . وهو معاناة [[رائد فضاء|رائد الفضاء]] مثلا أثناء تسريع انطلاق الصاروخ أو معاناة الطيار عندما تنحرف به الطائرة بشدة عن الاتجاه المستقيم . كذلك خلال عملية كبح السيارة تجعلنا تحت تأثير القوة جي لفترة وجيزة حتى تتوقف السيارة . قد يكون مقدار تلك القوة كبيرا أو صغيرا ونعطيها في حالة الكبح إشارة سالبة (-g) ، حيث أن الكبح هو عملية تسريع عكسي ،عكسي، بمعنى أن السرعة لا تزداد خلاله مع الزمن وإنما تنخفض السرعة مع الزمن ).
 
نشعر بتلك القوة عندما نكون في [[حافلة]] تسير بسرعة وتنحرف فجأة إلى اليمين أو اليسار ،اليسار، إذا لم نتمكن من ضبط أنفسنا وقعنا على أرضية الحافلة .
 
[[ملف:G-force.svg|تصغير|يسار|270px|القوة في طائرة : (a) أثناء الطيران المستقيم , (b) الطيران المنحني إلى أسفل ثم إلى أعلى .]]
سطر 11:
: <math>1g \approx \mathrm{9{,}81\frac {m}{s^2}}</math>
 
في حياتنا العملية نقسم التسارع الحادث ،الحادث، نقسمه على [[تسارع الجاذبية|تسارع الثقالة]] (عجلة الجاذبية الأرضية) ، فنحصل على التسارع بالنسبة إلى تسارع الثقالة :
 
:<math>g\text{-Factor}=\frac{\text{acceleration}}{\text{gravitational acceleration}}=\frac{a}{g}</math>
سطر 20:
 
" إلى 15 جي
لمدة 0.6 ثانية ،ثانية، كما اختبر تحت تأثير 22 جي بملابس خصوصية في عام 1954 تحضيرا للطيران إلى الفضاء.<ref>The Ejection Site: ''[http://www.ejectionsite.com/stapp.htm The Story of John Paul Stapp''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171215201020/http://www.ejectionsite.com/stapp.htm |date=15 ديسمبر 2017}}</ref>]]
* عندما يتعرض شخص لتسارع 2g يزداد وزنه إلى ضعف وزنه العادي ،العادي، (يعادل تسارع بمعدل 19.6 متر لكل ثانية تربيع)،
* عندما يتعرض شخص لتسارع 3 g يقل سريان الدم في الدماغ ،الدماغ، ويؤدي إلى اختلال النظر ،النظر،
* عندما يقع شخص تحت تأثير تسارع مقداره 6 g يصبح وزنه نحو نصف [[طن]] ، وهذا ما يعانيه [[رائد فضاء|رائد الفضاء]] أثناء عودته عند انكباح كبسولة الفضاء في جو الأرض .
* عندما يتعرض شخص عادي لتسارع بين 5 - 6 g يفقد وعيه خلال 15 ثانية .
* لهذا يلبس الطيارون المقاتلون ملابسا خاصة بها وسائد تنتفخ بالهواء فتمنع تسرب الدم من الدماغ إلى الأطراف ،الأطراف، فلا يفقد الواحد منهم وعيه أثناء المناورات القتالية .
* عند g 8 يحدث فقدان الوعي وقد يقترن ذلك بكسور في العظام .
* عند 10 g يحدث الإغماء لحظيا (في أقل من ثانية واحدة) ،
سطر 32:
== السفر إلى النجوم ==
 
يتضح من ذلك أنه إذا عزم الإنسان على السفر بين النجوم فإنه يكون محكوما بمعدل للتسارع ربما لا يتعدى 6 g . وبناء على ذلك فإنه يحتاج لأزمنة طويلة جدا حتى الوصول إلى أقرب النجوم (أقرب نجم إلى الأرض يقع على بعد نحو 2و4 سنة ضوئية ،ضوئية، وهو النجم [[قنطور الأقرب]] ) . أي لو وصلت سرعة الرائد إلى 1/10 [[سرعة الضوء]] لاحتاج وقتا قدره 42 سنة للوصول إلى القنطور الأقرب . ومما يجعل تلك الرحلات من المستحيلات أن رائد الفضاء يتعرض خلال تلك الرحلة الطويلة إلى [[أشعة كونية|الأشعة الكونية]] التي تـُلحق بصحته أضرارا وخيمة قد تؤدي إلى الموت ،الموت، إذ أنه غادر جو الأرض الذي يحميه من الأشعة الضارة ،الضارة، ناهيك عن رحلة العودة خلال 42 سنة أخرى. مع العلم بأن سرعة 1/10 من سرعة الضوء هي سرعة تكاد تكون خيالية فهي تعادل نحو 30.000 [[متر في الثانية|كيلومتر في الثانية]] (تبلغ سرعة الصواريخ الحالية نحو 25.000 [[كيلومتر في الساعة]] فقط).
 
== حسابات عملية ==
سطر 38:
 
تتحكم السرعة ''v''
ومسافة الكبح s في مقدار القوة جي ،جي، وتربطهم العلاقة التالية:
 
<math>a = \frac{v^2}{2s}</math>
سطر 64:
: = - 0,7 g
 
(2) سيارة تسير بسرعة 30 كيلومتر في الساعة واصطدمت بحائط صلب ،صلب، وتهشمت مقدمة السيارة مسافة 50 سنتيمتر . القوة جي تعادل هنا 7 ''g''.
 
(3) سيارة تسير بسرعة 50 كيلومتر/الساعة واصطدمت بحائط صلب ،صلب، فقد تصل القوة جي إلى نحو 20 ''g'' ، وهي تؤدي إلى الموت غالبا .
 
(4) سقط جسم من ارتفاع 1 متر على أرض صلبة ،صلبة، فإذا لم تتأثر الأرض من جراء الاصطدام وتهشم الجسم بمقدار 1 مليمتر تعرض الجسم لقوة جي تعادل 1.000 g .
 
== القوة ''g'' في بعض الحالات ==
سطر 75:
 
[[ملف:MiG Ejector Seat.jpg|تصغير|يسار|250px|مقعد قذفي روسي "KM-1".]]
[[ملف:ejectionseat.jpg|تصغير|يسار|اختبار مقعد قذفي لطائرة [[إف - 15 إيغل]] تابعة {{للل|قوات|جوية|أمريكية}}]]
 
{| class="prettytable"
سطر 91:
| style="text-align:center;"|≈ 2,5
|-
| طائرة ركاب (طيران منحني [على الأكثر])
| style="text-align:center;"|≈ 2
|-
سطر 106:
| style="text-align:center;"|max. 2
|-
| [[أطلس 5|صاروخ أطلس 5]] (عند انطلاق المرحلة الثالثة وبدء رحلة القمر )
| style="text-align:center;"|max. 1,6
|-
سطر 112:
| style="text-align:center;"|max. 6,4
|-
| [[أرجوحة|أرجوحة الكبار]] (على الأكثر)
| style="text-align:center;"|4 (6)
|-
سطر 118:
| style="text-align:center;"|≈ 4 – 5
|-
| [[أفعوانية]] (في الأسفل عند أداء دورة كاملة Looping)
| style="text-align:center;"|≥ 6
|-
| [[طائرة مقاتلة]]/طيران استعراضي (على الأكثر)
| style="text-align:center;"|≈ 10 (13,8)
|-
سطر 169:
* [[دلتا v]]
 
{{شريط بوابات|الفضاء|رياضيات|طيرانالفيزياء|فيزياءطيران|رحلات فضائية}}
{{تصنيف كومنز}}