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Calculadora de Força G

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O que é força g?Como calcular a força gExemplo: usando a calculadora de força g.Outras calculadoras semelhantes da OmniPerguntas frequentes

A calculadora de força g da Omni ajuda a determinar a força devido à aceleração gravitacional experimentada por um objeto em movimento. A ferramenta primeiro estabelece a aceleração devido à gravidade e, em seguida, calcula o equivalente da força gravitacional com base na velocidade de movimento.

Continue lendo para entender como você pode calcular a força g a partir da velocidade de um objeto.

O que é força g?

A força g, também conhecida como equivalente da força gravitacional, é a força experimentada por um objeto com relação ao valor da aceleração devido à gravidade na superfície terrestre, ou seja, 9, ⁣81 m/s29,\!81 \text{ m/s}^2. A força experimentada por um objeto em repouso na superfície da Terra é aproximadamente 1g1 g. Observe que o gg é diferente da unidade de peso em gramas (g\text{g}).

A força g é diretamente proporcional à aceleração do objeto, de modo que um piloto pode experimentar desde 8g8 g a 5g-5 g, em um voo. Quando o valor de g é positivo, o sangue do piloto corre para seus pés, levando-o a desmaiar ou perder a consciência.

Um valor negativo de g faz com que o sangue flua para o cérebro e para os olhos, resultando em veias inchadas e visões avermelhadas. Você também pode experimentar a mesma aceleração em passeios de montanha-russa, durante os quais as pessoas perdem geralmente a consciência.

Matematicamente, a aceleração devido à gravidade, gg, de um objeto é:

g=GMr2g = \frac{G \cdot M}{r^2}

onde:

  • GG: constante gravitacional universal, 6,674×1011 m3kg1s26{,}674 \times 10^{-11} \text{ m}^{3} \text{kg}^{-1} \text{s}^{-2};
  • MM: massa do corpo celeste (por exemplo, planeta Terra); e
  • rr: raio do corpo celeste.

Como calcular a força g

Se você souber o valor da aceleração devido à gravidade, poderá calcular a força g a partir da velocidade. Suponha que um objeto tenha uma velocidade inicial v0v_0 e uma velocidade final v1v_1 em um intervalo de tempo, tt. A equação que fornece a força g é:

Forc¸a g=v1v0tg=Δvtg\text{Força g} = \frac {v_1 - v_0}{t g} = \frac {\Delta v}{t g}

É interessante observar que o termo v1v0t\large \frac {v_1 - v_0}{t} é a aceleração de um objeto.

Exemplo: usando a calculadora de força g.

Faça uma estimativa da força g em uma pessoa que para repentinamente seu carro em 1 s1 \text{ s} e que estava viajando a uma velocidade de 60 km/h60 \text{ km/h}.

Para calcular a força g, você deve

  1. Digitar a velocidade inicial, v0=60 km/hv_0 = 60 \text{ km/h} ou 16, ⁣67 m/s16,\!67 \text{ m/s}.

  2. Preencher a velocidade final, v1=0 km/hv_1 = 0 \text{ km/h}.

  3. Definir o tempo, t=1 st = 1\text{ s}.

  4. A calculadora retorna o valor g usando a equação:

 Forc¸a g=16,67019,81=1,697 g\qquad \footnotesize \text{ Força g} = \frac {16{,}67 - 0}{1 \cdot 9{,}81} = - 1{,}697 \ g

O motorista experimenta um valor de força g negativo de 1,697 g-1{,}697 \ g quando para o carro de repente.

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Perguntas frequentes

Como calcular a força g a partir da velocidade?

Para calcular a força g a partir da velocidade:

  1. Subtraia a velocidade inicial da velocidade final.
  2. Divida a diferença pelo intervalo de tempo.
  3. Divida o resultado pela aceleração devido à gravidade, 9,81 m/s², para obter o valor da força g.

Qual é a força g em um carro que atinge 60 km/h em 2 segundos?

1,366 g. Supondo que a velocidade inicial v₀ seja 0 km/h, e convertendo a velocidade final v₁ de 60 km/h para metros por segundo - 26,8 m/s -, veja como você calcula esse resultado:

força g = (v₁ - v₀) / (t ⋅ g) = (26,8 - 0) / (2 ⋅ 9,81) = 1,366 g

Aceleração gravitacional

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