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Calculadora de fuerza g

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Índice general

¿Qué es la fuerza g?Cómo calcular la fuerza gEjemplo: Utilizar la calculadora de fuerza g.Otras calculadoras similaresPreguntas frecuentes

Esta calculadora de fuerza g ayuda a determinar la aceleración que experimenta un objeto en movimiento en términos de la aceleración debida a la gravedad en la Tierra. La herramienta establece primero la aceleración debida a la gravedad y luego utiliza la rapidez del objeto para calcular su aceleración en relación con esta gravedad.

Sigue leyendo para comprender cómo puedes calcular la fuerza g a partir de la velocidad de un objeto.

¿Qué es la fuerza g?

La fuerza g o fuerza g, también conocida como equivalente de fuerza gravitatoria, es la fuerza por unidad de masa experimentada por un objeto con referencia al valor de la aceleración a debida a la gravedad, 9.81 m/s29.81 \text{ m/s}^2 o 32.17 ft/s232.17\text{ ft/s}^2 . La fuerza experimentada por un objeto en reposo sobre la superficie terrestre es aproximadamente 1g1 g. Ten en cuenta que gg no se refiere a la unidad de peso gramos (g\text{g}).

La fuerza g es directamente proporcional a la aceleración del objeto, de modo que un piloto puede experimentar tanto 8g8 g como 5g-5 g. Cuando el valor de g es positivo, la sangre del piloto baja hacia sus pies, provocando desmayos o la pérdida del conocimiento.

Un valor negativo de g hace que la sangre fluya hacia el cerebro y los ojos, lo que provoca la hinchazón de las venas y el enrojecimiento de la visión. También podemos experimentar el mismo efecto en las montañas rusas, durante las cuales la gente suele perder el conocimiento.

Matemáticamente, la aceleración debida a la gravedad, gg, para un objeto es:

g=GMr2g = \frac{GM}{r^2}

donde:

  • GG - constante de gravitación universal, 6.674×1011 m3kg1s26.674 \times 10^{-11} \text{ m}^{3} \text{kg}^{-1} \text{s}^{-2};
  • MM - masa del cuerpo celeste (por ejemplo, el planeta Tierra);
  • rr - radio del cuerpo celeste.

Cómo calcular la fuerza g

Conociendo este valor de la aceleración debida a la gravedad, puedes calcular entonces la fuerza g a partir de la velocidad.

Supongamos que un objeto tiene una velocidad inicial v0v_0 y una velocidad final v1v_1 en un intervalo de tiempo, tt. La fórmula de la fuerza g es:

Fuerza g=v1v0tg=Δvtg\text{Fuerza }g = \frac {v_1 - v_0}{t g} = \frac {\Delta v}{t g}

Observa como el término v1v0t\large \frac {v_1 - v_0}{t} es la aceleración del objeto. Es por eso que decimos que la fuerza g expresa la aceleración de un cuerpo utilizando como unidad a la aceleración gravitatoria.

Ejemplo: Utilizar la calculadora de fuerza g.

Estimemos la fuerza g sobre una persona que detiene bruscamente su automóvil. Digamos que se detiene en 1 s1 \text{ s} y viajaba a una velocidad de 60 km/h60 \text{ km/h}.

Para calcular la fuerza g:

  1. Introduce la velocidad inicial, v0=60 km/hv_0 = 60 \text{ km/h} o 16.67 m/s16.67 \text{ m/s}.

  2. Introduce la velocidad final, v1=0 km/hv_1 = 0 \text{ km/h}.

  3. Establece el tiempo, t=1 st = 1\text{ s}.

  4. La calculadora devuelve el valor de g mediante la ecuación:

Fuerza g=016.671×9.81=1.697 g\qquad \footnotesize \text{Fuerza }g = \frac {0 - 16.67} {1 \times 9.81} = - 1.697 \ g

El conductor experimenta un valor negativo de fuerza g de 1.697 g-1.697 \ g cuando detiene bruscamente su automóvil.

Otras calculadoras similares

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Preguntas frecuentes

¿Cómo calculo la fuerza g a partir de la velocidad?

Para calcular la fuerza g a partir de la velocidad:

  1. Resta la velocidad inicial de la velocidad final.
  2. Divide esa diferencia por el tiempo.
  3. Divide el resultado por la aceleración debida a la gravedad, 9.81 m/s², para obtener el valor de la fuerza g.

¿Cuál es la fuerza g si alcanzo 100 km/h en dos segundos?

1.42 g. Suponiendo que la velocidad inicial v₀ es 0 km/h, y convirtiendo la velocidad final v₁ de 100 km/h a metros por segundo (100 km/h = 27.8 m/s), así es como se calcula ese resultado:

fuerza g = (v1 - v0) / (t × g) = (27.8 - 0) / (2 × 9.81) = 1.42 g.

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