g-Kraft Rechner

Dieser g-Kraft-Rechner erklärt die, was g-Kräfte sind und hilft dir dabei, die Kraft aufgrund der Erdbeschleunigung zu bestimmen, die auf ein sich bewegendes Objekt wirkt. Das Tool ermittelt zunächst die Erdbeschleunigung und berechnet dann das Äquivalent der Schwerkraft auf Grundlage der Bewegungsgeschwindigkeit eines beliebigen Objekts. So kannst du beispielsweise die g-Kraft einer Achterbahn, in der Formel 1 oder von anderen Objekten bestimmen.

Lies weiter, um herauszufinden, wie viel ist 1 g-Kraft ist und um zu verstehen, wie du die g-Kraft anhand der Geschwindigkeit eines Objekts berechnen kannst.

Schauen wir uns an, was g-Kräfte sind: Die g-Kraft, auch bekannt als Gravitationskraft-Äquivalent, ist die Kraft, die sich auf ein Objekt in Bezug auf den Wert der Erdbeschleunigung auswirkt– $9,\!81 \text{ m/s}^2$. Und wie viel ist 1 g-Kraft? Die Kraft, die sich auf ein Objekt auswirkt, das auf der Erdoberfläche ruht, ist ungefähr $1 g$. Beachte, dass $g$ sich von der Gewichtseinheit Gramm ($\text{g}$) unterscheidet.

Die g-Kraft ist direkt proportional zur Beschleunigung des Objekts, sodass ein Pilot beispielsweise $8 g$ und $-5 g$ erfährt. Wenn die g-Kraft positiv ist, strömt das Blut des Piloten in Richtung seiner Füße, was zu Ohnmachtsanfällen oder Bewusstlosigkeit führen kann.

Bei einer negativen g-Kraft fließt das Blut in Richtung Gehirn und Augen, was zu geschwollenen Venen und geröteten Augen führt. Du erlebst diesen Rausch der g-Kraft auch bei Achterbahnen, bei denen Menschen manchmal das Bewusstsein verlieren.

Nachdem du nun weißt, was g-Kräfte sind, können wir uns die Mathematik dahinter anschauen. Mathematisch gesehen ist die Erdbeschleunigung, $g$, für ein Objekt:

wobei:

• $G$ – die universelle Gravitationskonstante ist, $6,\!674 \times 10^{-11} \text{ m}^{3} \text{kg}^{-1} \text{s}^{-2}$;
• $M$ – die Masse des Himmelskörpers ist (z. B. des Planeten Erde); und
• $r$ – der Radius des Himmelskörpers ist.

Wenn du den Wert der Beschleunigung durch die Schwerkraft kennst, kannst du die g-Kraft aus der Geschwindigkeit berechnen. Ein Objekt hat eine Anfangsgeschwindigkeit $v_0$ und eine Endgeschwindigkeit $v_1$ über ein gewisses Zeitintervall $t$. Verwende die folgende Gleichung, um die g-Kraft zu berechnen:

Es ist interessant zu sehen, dass der Begriff $\large \frac {v_1 - v_0}{t}$ die Beschleunigung eines Objekts bezeichnet.

Berechne die g-Kraft, die auf eine Person wirkt, die mit einer Geschwindigkeit von $60 \text{ km/h}$ in in $1 \text{ s}$ eine Notbremsung mit ihrem Auto durchführt.

Um die g-Kraft zu berechnen:

1. Gib die Anfangsgeschwindigkeit ein: $v_0 = 60 \text{ km/h}$ oder $16,\!67 \text{ m/s}$.

2. Gib die endgültige Geschwindigkeit ein: $v_1 = 0 \text{ km/h}$.

3. Gib die Zeit ein: $t = 1\text{ s}$.

4. Der g-Kraft-Rechner bestimmt die g-Kraft mithilfe der folgenden Gleichung:

Die Person erfährt eine negative g-Kraft von $-1,\!697 \ g$, als sie ihr Auto plötzlich stoppt.

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