Orta derecede dağıtılmış en büyük aşırı yük. Kuvvet birimleri

Bazı özel nedenlerden dolayı, dünyada bir arabanın 0'dan 100 km/saat'e (ABD'de 0'dan 60 mil/saat'e) hızlanma hızına çok dikkat edilmektedir. Uzmanlar, mühendisler, spor otomobil hayranları ve sıradan otomobil tutkunları, bir tür takıntıyla, otomobillerin teknik özelliklerini sürekli olarak izliyorlar ve bu, genellikle bir otomobilin 0'dan 100 km/saat'e hızlanmasının dinamiklerini ortaya koyuyor. Üstelik tüm bu ilgi, yalnızca durmadan hızlanma dinamiklerinin çok önemli olduğu spor otomobillerde değil, aynı zamanda tamamen sıradan ekonomi sınıfı otomobillerde de görülüyor.

Günümüzde hızlanma dinamiklerine en büyük ilgi, inanılmaz hızlanma hızlarıyla spor süper arabaları yavaş yavaş otomobil nişinden çıkarmaya başlayan modern elektrikli arabalara yöneliyor. Örneğin, sadece birkaç yıl önce bir arabanın 100 km/saat hıza 2 saniyenin biraz üzerinde hızlanması gerçekten harika görünüyordu. Ancak bugün bazı modern olanlar bu göstergeye çoktan yaklaştı.

Bu durum doğal olarak şunu düşündürüyor: Bir arabanın 0'dan 100 km/saat'e hızlanmasının hangi hızı insan sağlığı açısından tehlikelidir? Sonuçta, araba ne kadar hızlı hızlanırsa, direksiyon başında (oturan) sürücü o kadar fazla yük yaşar.

İnsan vücudunun kendi belirli sınırlarının olduğu ve aracın hızlı hızlanması sırasında kendisine etki eden ve üzerinde belirli bir etkiye sahip olan sonsuz artan yüklere dayanamayacağı konusunda bizimle aynı fikirdesiniz. Bir kişinin teorik ve pratik olarak bir arabanın maksimum hızlanmasına ne kadar dayanabileceğini birlikte öğrenelim.

İvme, muhtemelen hepimizin bildiği gibi, bir cismin birim zamandaki hareket hızında meydana gelen basit bir değişikliktir. Yerdeki herhangi bir nesnenin ivmesi kural olarak yerçekimine bağlıdır. Yerçekimi, dünya yüzeyine yakın herhangi bir maddi cisme etki eden bir kuvvettir. Dünya yüzeyindeki yerçekimi kuvveti, yerçekimi ve gezegenimizin dönmesi nedeniyle ortaya çıkan merkezkaç atalet kuvvetinden oluşur.

Tamamen kesin olmak istiyorsak, o zaman 1g insan aşırı yükü Bir arabanın direksiyonuna oturmak, arabanın 0'dan 100 km/saat hıza 2,83254504 saniyede çıkmasıyla oluşur.

Ve böylece, aşırı yüklendiğinde bunu biliyoruz 1g'de kişi herhangi bir sorun yaşamaz. Örneğin, üretim Tesla Model S arabası (pahalı bir özel versiyon), 0'dan 100 km/saat hıza 2,5 saniyede çıkabiliyor (şartnamelere göre). Buna göre, bu arabanın direksiyonundaki sürücü aşırı yük yaşayacak 1.13g.

Bu, gördüğümüz gibi, bir kişinin sıradan yaşamda yaşadığı ve yerçekimi nedeniyle ve ayrıca gezegenin uzaydaki hareketinden kaynaklanan aşırı yükten daha fazlasıdır. Ancak bu oldukça fazla ve aşırı yük insanlar için herhangi bir tehlike oluşturmuyor. Ancak, güçlü bir dragster'ın (spor araba) direksiyonuna geçersek, o zaman buradaki resim tamamen farklıdır çünkü zaten farklı aşırı yük rakamlarını görüyoruz.

Örneğin en hızlısı 0'dan 100 km/saat hıza sadece 0,4 saniyede çıkabiliyor. Sonuç olarak, bu hızlanmanın arabanın içinde aşırı yüke neden olduğu ortaya çıktı. 7.08g. Gördüğünüz gibi bu zaten çok fazla. Böylesine çılgın bir aracı sürerken kendinizi pek rahat hissetmeyeceksiniz ve bunun nedeni ağırlığınızın eskisine göre neredeyse yedi kat artması olacak. Ancak bu kadar hızlanma dinamikleri ile pek de rahat olmayan bu duruma rağmen, bu (bu) aşırı yük sizi öldüremez.

Peki o zaman bir arabanın bir kişiyi (sürücüyü) öldürmek için nasıl hızlanması gerekir? Aslında bu soruya kesin olarak cevap vermek imkansızdır. Buradaki nokta şudur. Herhangi bir kişinin her organizması tamamen bireyseldir ve belirli güçlere maruz kalmanın bir kişi üzerindeki sonuçlarının da tamamen farklı olması doğaldır. Bazıları için aşırı yükleme 4-6g'de birkaç saniye için bile zaten kritik olacaktır. Böyle bir aşırı yüklenme, o kişinin bilinç kaybına ve hatta ölümüne yol açabilir. Ancak genellikle bu tür aşırı yüklenme birçok insan kategorisi için tehlikeli değildir. Aşırı yükün olduğu bilinen durumlar vardır. 100 gram bir kişinin hayatta kalmasına izin verdi. Ama gerçek şu ki, bu çok nadirdir.

Uçak. G kuvveti boyutsuz bir niceliktir, 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 ile +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 (... için P. belirlenirken) Teknoloji ansiklopedisi

Yapısal dayanım açısından normal aşırı yükün izin verilen en büyük neymax ve en küçük neymin değerleri. E.p.'nin değeri, örneğin manevra, inişli çıkışlı koşullarda uçuş gibi çeşitli tasarım durumları için güç standartlarına göre belirlenir. İle… … Teknoloji ansiklopedisi

Müze Bilimsel Danışmanı "Deney" ve fizyolog Anton Zakharov Uzaya uçarken ve oradayken insan vücuduna ne olduğunu anlatıyor Çevrimiçi yayın M24.ru, dersin tam metin versiyonunu sunuyor.

Uzay istasyonundaki bir insanın başına neler geldiğinden biraz sonra bahsedeceğiz ama şimdilik bir insanı uzaya çıkarken bekleyen zorluklarla ilgilenmemiz gerekiyor. Karşılaştığı ilk zorluk nedir? Sanırım tahmin edebilirsin?

- Ağırlıksızlık.

Hayır, ağırlıksızlık biraz sonra gelecek.

- Aşırı yükleme.

Aşırı yükleme kesinlikle doğru. İşte küçük bir işaret, bir kişinin aşırı yük yaşadığında yaşadığı hislerin bir işareti. Genel olarak aşırı yük nedir, nereden geliyor? Herhangi bir fikrin olduğunu düşünüyor musun? Lütfen.

- Uçak veya uzay istasyonu yükselmeye başlarken kişi diğer yöne sapmaya başladığında aşırı yüklenme meydana gelir.

Buna neden aşırı yük deniyor?

- Muhtemelen kişi kendini rahatsız hissettiği için.

Aslında sen ve ben bir yükle yaşamaya çok alışkınız. Sen ve ben, şu anki gibi - sen oturuyorsun, ben ayakta duruyorum - Dünya gezegenimizdeyken, Dünya'ya çekiliriz ve kanımız Dünya'ya vücudumuzun diğer tüm kısımlarından daha güçlü bir şekilde çekilir, çünkü o sıvıdır. Sanki Dünya'ya doğru gidiyormuş gibi. Vücudumuzun geri kalanı daha katıdır, dolayısıyla Dünya'ya daha az çekilirler, ancak şekilleri daha sabittir. Ve biz bu yüke çok iyi adapte olmuş durumdayız ve bu yükü kaybettiğimizde pek de hoş olmayan bir his oluşacak, buna daha sonra değineceğim.

Ancak böyle bir yükün olmadığı ağırlıksızlığa girmeden önce kişi aşırı yüklenmeyi, yani yer çekiminin aşırı etkisini yaşar. Çift aşırı yük ile - 2 gr'lık aşırı yük - kişinin vücudu ağırlaşır, yüz biraz sarkar, ayağa kalkmak zordur, tabii ki normalde tarttığınız 50-60-70 kg'ı kaldırmanız gerekmez, ama iki katı kadar. Üç kat aşırı yük ile kişinin ayakta durması artık mümkün olmaz ve dijital görüşten sorumlu hücreler çok fazla enerji tükettiği için öncelikle kişinin dijital görüşü kapanır. 4,5 g'da görüş tamamen kapanır, retinamızda artık yeterli kan kalmaz ve artık kolu veya bacağı kaldırmak mümkün olmaz. Ve 12 gramda çoğu insan bayılıyor. Şimdi söylediğim her şey anlık aşırı yüklenmelerle ilgili değil, en az 10-20-30 saniye sürenler daha güçlü; Sizce uzaya gitmeden günlük yaşamda bu tür aşırı yüklemelerle karşılaşılabilir mi?

Uzaya çıkmadan 4,5 gramlık bir aşırı yük yaşanabilir mi? Aslında genellikle 1,5 civarındadır, ancak gezintiye çıkarsanız sadece 3-4 g'ı deneyimlemek oldukça mümkündür. Dolayısıyla hareketsiz duran bir kişinin 1 g deneyimlediği açıktır; uçakta - yaklaşık 1,5; inen bir paraşütçü yaklaşık 2 gramdır; paraşüt açıldığı anda çok kısa bir süre için 10 gr, yani neredeyse bilincini kaybetme eşiğine geliyor. Aynı zamanda, uçan kozmonotlar artık daha az deneyim yaşıyor - 3-4 g, bu 8-12 g'a sahipler - çok güçlü aşırı yük - hayır, yalnızca kozmonotlar bunları sadece uzay gemisi inşa ederken deneyimledi, o zaman 7-8 g'dı, bu sorundu. Artık her şey kalkışı daha kolay olacak şekilde yapılıyor.

Aslında askeri pilotlar çoğu zaman en yoğun stresi yaşarlar. Bazı akrobasi hareketleri sırasında 12 g hissetmek oldukça mümkündür, ancak yeterince kısa bir süre için, böylece bilinçlerini kaybetmezler - bu bir şey ama iki - çok hazırlıklılar, bu yüzden onlar için daha kolay başa çıkmak. Kısa vadede bile sağlık açısından kabul edilebilir maksimum aşırı yük yaklaşık 25 gramdır. Aşırı yüklenme kısa süreli de olsa daha büyükse kişinin omurgasını kırma olasılığı %90'a yaklaşmaya başlar ve bu da doğal olarak pek iyi değildir.

Pozitif aşırı yüklemeler olarak adlandırılan sıradan aşırı yüklemelerden bahsettik. Anti yerçekiminin var olmadığını öğrendik. Negatif aşırı yüklenmelerin olabileceğini düşünüyor musunuz? (Fakat aşırı yük ve yer çekimi biraz farklı kavramlardır) Ve aslında negatif aşırı yüklenmeler de vardır, sadece başınızın üzerinde durursanız -1 g'lık negatif aşırı yüklenme yaşarsınız çünkü kan genellikle bacaklara ve bacaklara hücum eder. Genellikle bir yönde birbirine baskı yapan vücut parçaları, diğer yönde birbirine baskı yapmaya başlayacak ve kan kafaya hücum etmeye başlayacaktır. Bu oldukça olumsuz bir aşırı yüklenmedir ve doğal olarak büyük negatif aşırı yüklenmeler sağlığa da zararlıdır ve herhangi bir boşluğa uçmadan da yaşanabilir. Örneğin, İngilizce'de bungee jumping olarak adlandırılan bungee jumping'ciler tarafından deneyimlenirler.

Aslında bu bungee jumping... Öncelikle fotoğraflara bakmaya bile korkuyorum, ikincisi ise çok ilginç bir ritüel. Nereden geldiğini bilen var mı? Gerçek şu ki, Güney Amerika'daki Vanuatu kabilesindeki Kızılderililer, erkek çocuklarını bu şekilde erkeğe dönüştürdüler. Uzun bir ağaca tırmandılar, bir tür güçlü asma aldılar, onu ayaklarına bağladılar ve genç, yere bir veya iki metre ulaşmadan bu asma ile atlamak zorunda kaldı. Ve eğer sakince dayanırsa, bir erkek oldu. Oxford öğrencileri yirminci yüzyılın 70'lerinde bunu öğrendiklerinde çok sevindiler ve böyle bir geleneğin tekrarlanması gerektiğine karar verdiler. Ancak ilk atlayışın ciddiyetle dolu olması gerektiğine karar verdiler ve fraklar giydiler. Günümüzde bungee jumper'lar resmi olmayan insanlardır, ancak ilk atlayıcılar takım elbiseyle atlıyordu, oldukça güzeldi.

Size aşırı yüklenmelerden bahsetmiştik; astronotların yaşadığı tek sorun bu değil. Astronotlar havalandı, aşırı yüklerle başa çıktı, uzaya yükseldi ve hemen ilk sevinçler ve ilk sorunlar onları bekliyordu.

Eh, sevinç elbette, bir insan uzaya çıktığında pantolonu dolu, bu anlaşılabilir bir durum. Astronotların da tıpkı küçük çocuklar gibi kanlarında sıradan insanlardan daha yüksek bir "mutluluk hormonu" bulunur ve bu, biyokimyasal çalışmalarla da doğrulanmıştır. Ve prensip olarak onları anlayabilirsiniz; orada pek çok harika şey oluyor. ISS'den bir video izleyelim. Temel olarak insanlar ellerinden geldiğince eğleniyorlar elbette. Eşyaları elinizle taşımanıza gerek yoktur; ayaklarınızla taşıyabilirsiniz. Hareketler çok hassas hesaplanmalı, çok dikkatli olunmalı. Astronotlar aslında ellerini bu şekilde yıkamazlar, bu video için özel olarak çekildi, bu 10 güzel saniyenin hatırına, kozmonotlar bu damlacıkları tek tek toplamak için çok çaba harcayacaklar. Görünüşe göre - vay be, ne kadar havalı dağılmışlar, ama gerçekten dağılmışlar, şimdi hepsinin toplanması gerekiyor, sorun oldukça ciddi.

Astronotların uzayda nasıl yaşadıklarını kabaca gördük, şimdi onları orada ne gibi sorunların beklediğini düşünelim. İlk sorun, kişinin orada yer çekimini hissetmemesiyle ilgilidir. Denge organları bile yer çekimini hissetmez. Denge organlarımızın nerede olduğunu bilen var mı?

- Kafada mı, beyincikte mi?

Kulakta. Hayır beyincik dengenin koordinasyonunu sağlayan beyin merkezidir ama hassas kısmı değildir ve hassas kısmı kulağımızdadır. Burada tasvir edilen güzel çakıl taşları otolit kristalleridir, bunlar vestibüler aparatımızın yani kesesinin içinde bulunan çakıl taşlarıdır ve başımızı bir yandan diğer yana çevirdiğimizde vestibüler aparatımızın içinde yuvarlanırlar, böylece başımızın olduğunu anlarız. vücudun geri kalanına göre döndü. Bu kristaller bu çantaların içinde. Uzayda ne olur, uzayda basit bir şey olur, bu çakıl taşları, çelikten yapılmış her şey gibi, vestibüler aparatın içinde yüzmeye başlar - kişi bir arıza yaşar. Bir yandan gözleri ona hala dik durduğunu, her şeyin yolunda olduğunu söylerken diğer yandan denge organları şunu söylüyor: Ne olduğunu anlamıyorum, her yöne sallanıyorum, anlamıyorum' ne yapacağımı bilmiyorum. Uzay hastalığına benzer bir tezahür var - deniz tutması. Sonra aynı şey olur, vestibüler aparat farklı yönlerde sallanır ama gözler pek sallanmaz ve vücut arızalanır ve vücut ne yapmaya başlar?

- Kusmak.

Kendini hasta hissetmeye başlar ve uzayda da aynı şekilde hasta hissetmeye başlar, ancak uzayda bu yeniden yapılanma çok daha keskin bir şekilde gerçekleştiği için neredeyse tüm astronotlar uzay hastalığını yaşar. Ancak herkes kendini hasta hissetmez ama hasta hisseden kişiler tehlikelidir. Çünkü insanlar genellikle uzay hastalığı ataklarını, uzay istasyonuna kenetlenmiş durumdayken ve hala uzay giysilerinin içindeyken yaşarlar. Uzay istasyonuna girerken ilk hareketlerini yapmaya başlarlar, yani kapalı uzay kıyafetleri giyerler ve kahkahalar atarlar, ancak bu astronotların ölümünün ciddi nedenlerinden biridir, çünkü uzay giysisi kapalıdır ve Uzay giysisi olmadan uçmak imkansızdır. Neden, bunu size biraz sonra anlatacağım.

Daha da ileri gidelim, uzayda insanları bekleyen bir diğer sorun da kan hücrelerinin sayısında azalmadır. Bunun çeşitli sebepleri vardır, sebeplerden biri şudur: Boşlukta kemik dokusu azalır ve kemik dokusunun içinde kan hücreleri oluşur. Bu nedenle, daha az tohum varsa, daha az hücre vardır. Genel olarak bu oldukça nahoş bir şey, özellikle astronotun Dünya'ya dönmesi nahoş bir şey ve onun Dünya'daki koşullara yeniden uyum sağlama döneminden geçmesi gerekiyor. Ayrıca oksijen taşıyan kan hücrelerinden yoksun olduğu için ciddi bir oksijen eksikliği yaşıyor. Aslında daha çok kemikler hakkında. Kemikler neden uzayda parçalanır biliyor musunuz? Herhangi bir fikir?

- Yük yok.

Yük yok, kemiklerimizin normal çalışabilmesi için sürekli bir tür yük almaları gerektiği, sen ve benim sürekli çalışmamız gerektiği kesinlikle doğru. Ancak uzayda çalışmanın kolay olmadığını hatırlıyoruz: Gerek yok, fırsat yok. Orada ağırlık yapan hiçbir şey olmadığı için ne yaparsanız yapın çok daha az efor harcarsınız. Astronotlar her zaman antrenman yapsalar da yine de Dünya'dakiyle aynı düzeyde fiziksel aktiviteyi deneyimleyemiyorlar. Bu nedenle 3-4 uçuştan sonra kemiklerle ilgili sorunlar başlar ve bu da özellikle kemik dokusunun tahrip olmasıyla osteoporoza yol açar.

Bir diğer sorun ise yine kanla ilgili. Dünya üzerindeki yüke çok iyi adapte olduğumuzu söyledim. Nasıl adapte oluyoruz? Fazla miktarda kanımız var; her yetişkinin yaklaşık 5 litre kanı var. Bu ihtiyacımızdan fazla. Bu fazlalığa neden ihtiyacımız var? Dik durumda olduğumuz ve kanın çoğu vücudumuzun alt kısmında bacaklarımızda kaldığı ve her şey kafamıza ulaşmadığı için, kafaya yetecek kadar kan olması için fazlalığın bir kısmını depolamamız gerekiyor. Ancak uzayda yerçekimi kuvveti hemen ortadan kalkar ve bu nedenle bacaklarda bulunan bu fazla kan, vücutta bir yere acilen hareket etmeye başlar. Özellikle kişinin kafasına ve beynine girerek felçlere, mikro darbelere neden olur, çünkü çok fazla kan içeri girer ve damarlar patlar. Bunun sonucunda astronotlar özellikle ilk hafta tuvalete koşarlar, tıpkı fazla sıvı kaybettikleri gibi, yörüngede kaldıkları ilk hafta boyunca fazla sıvının yaklaşık %20'sini kaybederler.

Kaslar ayrıca stres yaşamazlar. Kargonun boyutu ne olursa olsun, Dünya'daki ağırlığı ne kadar olursa olsun, uzayda taşınmasında herhangi bir zorluk yaşanmayacak. Bu nedenle daha önce de söylediğim gibi astronotların uzayda eğitim alması gerekiyor. Bir sonraki video bununla ilgili. Doğal olarak uzayda ağırlık kaldırmanın bir anlamı yok; koşmayı deneyebilirsiniz. Aslında bir adam koşuyor, ancak dikkat edin, bir koşu bandına bağlı, çünkü bir koşu bandına bağlı olmasaydı uçup giderdi. Yine ağırlık kaldıramazsınız ama yayları bükebilirsiniz ve astronotlar günde en az 4 saatini fiziksel egzersiz yaparak geçirirler. Kozmonotlar bildiğiniz gibi en hazırlıklı, fiziksel olarak en güçlü ve dayanıklı insanlardır. Ve yine de, uzaydan döndüklerinde, ilk olarak, ilk uçuştan önceki şekillerine bir daha asla ulaşamazlar ve ikinci olarak, bu yüklerden yaklaşık olarak kurtulmak bile bir astronotun yörüngede olduğu süre kadar sürer. Yani altı ay orada kalsa altı ay iyileşir; ilk birkaç hafta yürüyemiyorlar bile. Yani bacak kasları neredeyse körelmişti; altı ay boyunca onları kullanamadılar.

Devam edelim, bir astronotun uzayda ne soluması gerektiği ile ilgili bir başka problem. Sorun iki taraflı: Her şeyden önce havayı veya oksijeni yörüngeye kaldırmanız gerekiyor. Sizce soluduğumuz şeyden daha iyi ne kaldırılabilir - hava mı yoksa oksijen mi?

- Oksijen.

Oksijen, Amerikalılar da biraz seyrek de olsa saf oksijeni yörüngeye kaldırmanın daha iyi olacağını düşünüyorlardı. Aslında saf oksijen oldukça korkutucu bir şeydir. Birincisi vücut için tehlikelidir, zehirdir - büyük miktarlarda ve ikincisi çok iyi patlar. İlk birkaç yıl, saf oksijenle dolu roketler normal şekilde havalandı, sonra bir noktada bir kıvılcım çıktı ve uzay aracından geriye tek bir taş bile kalmadı. Bundan sonra, Sovyetler Birliği'nin yaptığının aynısını yapmaya karar verdiler - sadece sıvı hava içeren silindirler. Bu zor bir seçenektir, pahalıdır ama güvenlidir.

İkinci bir sorun daha var: Nefes aldığımızda karbondioksit açığa çıkarıyoruz. Çok fazla karbondioksit varsa, önce baş ağrısı başlar, uyuşukluk ortaya çıkar ve bir noktada kişi bilincini kaybedip fazla karbondioksitten ölebilir. Biz Dünya'da karbondioksit yayarız ve bitkiler onu emer; uzayda yanınıza bir iki bitki alsanız bile bu işin üstesinden gelemezler ve çok fazla bitkiyi yanınıza alamazsınız çünkü bunlar ağırdır ve çok yer kaplar. Karbondioksitten nasıl kurtuluruz? Fazla karbondioksiti emebilen, lityum hidroksit adı verilen özel bir kimyasal var, uzaya taşınıyor, sadece fazla karbondioksiti emiyor. Bu maddeyle ilgili çok ilginç, kahramanca bir hikaye var, Apollo 13 uzay aracının hikayesi, yetişkinlerin bu hikayeyi hatırladığını düşünüyorum.

Çocuklarınız Apollo 13'ü hiç duydu mu? Bu geminin başına gelenlerle ilgili bir film bile yaptıklarını duydun mu? Uçuşu çok başarısız oldu, çok farklı şeyler oldu, lityum hidroksitin başına ne geldiğiyle ilgileniyoruz. Hikaye şu: Apollo 13 ne ilk ne de ikinci kez Ay'ı keşfetmek için Ay'a uçtu. Üç kişi oraya uçuyordu, kendi uzay gemileri ve Ay'a inmesi gereken özel bir kapsülleri vardı ve iki kişinin de Ay'a çıkıp orada bir şeyler yapması ve ardından kapsülle geri dönüp uçmaları gerekiyordu. dünyaya. Ancak uçuşun 3. gününde bir yerde aniden bir patlama meydana geldi ve ana geminin bir kısmı ters dönerek yaşam destek sistemine zarar verdi. Prensip olarak bu o kadar da korkunç bir sorun değil çünkü Ay'a uçmanın gerekli olduğu tekne sağlamdı ve onun üzerinde Dünya'ya dönmek oldukça mümkündü. Ancak tamamen aptalca bir sorun vardı: Teknede depolanan lityum hidroksit içeren bidonlar ve gemide depolanan lityum hidroksit içeren bidonlar farklıydı, sadece farklı giriş deliklerine sahiplerdi. Ve projede yer alan tüm Amerikalı mühendisler ve dünya çapındaki pek çok mühendis, yaklaşık bir gün boyunca insanların "Çılgın Eller" programında genellikle yaptıklarını yaptılar. İnsanların Dünya'ya geri uçabilmesi için yapıştırıcıyı, gazete parçalarını, ataçları ve gemide bulunan her şeyi bir çıkışı diğerine dönüştürmek için nasıl kullanacaklarını buldular. Allaha şükür başardılar ve bu gemi (inerken de çok farklı sorunlar vardı) şükürler olsun normal bir şekilde indi.

Uzaydaki insanların uyanıkken sorunlar yaşadığını öğrendik: Kan sorunları, kas sorunları, kemik sorunları vb. Uzayda uyumak da kötüdür. Bunun iki nedeni var: Birincisi, uzay istasyonunun ışıkları kimsenin kapatılmaması, sürekli çalışması gerekiyor, orada sürekli bazı deneyler yapılıyor. İş çok yoğun olduğundan kozmonotlar vardiyalar halinde uyuyor: önce bazıları, sonra diğerleri. Zor, bir, iki, üç gün böyle uyursanız sorun yok ama iki, üç hafta, bir ay böyle uyursanız vücutta değişiklikler başlar ve bu zararlıdır. Bu bizim için de zararlı çünkü artık büyük şehirlerde birçok insan yanlış ışık koşullarında yaşıyor, bu yüzden acı çekiyoruz ve farkına bile varmıyoruz. Bir diğer sorun da, çekim olmadığı için insanın hiçbir şeye güvenememesiyle ilgilidir ve bu, psikologların da tespit ettiği gibi çok önemli bir duygudur. Uykuya dalmak için kişinin bir şeye yaslanması ve kendinden emin hissetmesi gerekir. Bu nedenle astronotlar, bir yere çekildiklerinin en azından bir tür taklidini oluşturmak için dizlerinin altına özel bandajlar takarlar ve özel göz bağları takarlar. Pek iyi sonuç vermiyor ama işe yarıyor. Karbondioksitle ilgili üçüncü bir sorun daha var: Uyurken nefes alıp karbondioksit veririz, hareket etmeyiz ve karbondioksit yüzümüzün yüzeyinde birikir. Dünyada bu korkutucu değil, neden?

- Sürekli hareket ediyor.

Gerçekten sürekli hareket ediyor ama neden? Çünkü hafif bir esinti var ama konu bu değil. Karbondioksiti soluduğumuzda, onu sıcak olarak veririz ve sıcak gaz, soğuk gazdan daha hafif olduğu için yukarıya doğru yükselir. Uzayda ne sıcak ne de soğuk gazın ağırlığı yoktur, bu nedenle solunan gaz kişinin üzerinde birikecek ve bu konuda hiçbir şey yapılmazsa kişi bu bulutun içinde uyuyacaktır. Ama aslında bu konuda bir şeyler yapıyorlar ve uzayda, huzur içinde uyuyabilmemiz için karbondioksiti dağıtan çok güçlü havalandırma sistemleri var. Ve aynı havalandırma sistemleri havayı çeşitli enfeksiyonlardan ve patojenlerden filtreliyor. Artık bununla az çok başa çıkmayı öğrendiler, ancak ilk başta astronotlar çok hastalandı çünkü karantina yeterince sıkı değildi ve uzaydaki bir şeye bulaşmak çok daha kolay. Çünkü Dünya üzerinde hapşırdığımızda hapşırdığımız şey yere düşer ve bir miktar toz içinde kalır; onu doğrudan solumayız. Ve eğer bir astronot hapşırırsa, hapşırdığı her şey havada kalır, bu nedenle bu enfeksiyona yakalanma olasılığı çok daha yüksektir, bu nedenle her şey orada filtrelenir. Astronotların arasında gerçekten çok fazla toz var, hala çok hapşırıyorlar ama karantina daha sıkı olduğu için daha az hastalanıyorlar.

Astronotları bekleyen bir diğer sorun ise kozmik radyasyondur. Biz Dünya'da radyasyonun geçmesine izin vermeyen bir atmosfer sayesinde kozmik radyasyondan korunuyoruz; özellikle ozon tabakası sayesinde ondan iyi korunuyoruz. Ancak uzayda ozon tabakası yok ve astronotlar artan radyasyona maruz kalıyor. Bu tehlikelidir ve bir kişinin orada ne kadar radyasyon yaşadığını kontrol edene kadar çok uzun süre bundan korkuyorlardı. Deneyim gibi, granit kayalarda bulunan yerlerin sakinleriyle hemen hemen aynı miktarda deneyim yaşıyor. Granit kayaları da bir astronotun aldığı miktarla aynı miktarda radyasyon yayar. Yani, örneğin Cornwall sakinleri (burası İngiltere'de), astronotları bu konuda düşünüyor, hatta biraz daha fazla radyasyon alıyorlar. Ve yüksek irtifalarda uçan süpersonik uçakların (örneğin Concorde) pilotları ve uçuş görevlileri çok fazla radyasyon alıyor.

Ancak bir gün insanların yalnızca uzay istasyonlarına uçmakla kalmayıp, Mars ve diğer gezegenlere de uçacaklarını umuyoruz. Ve bu durumlarda bizi bir tehdit bekliyor, çünkü uzay istasyonları genellikle radyasyon alanının çok güçlü olmadığı Dünya'nın etrafında uçuyor. Ancak Dünya'nın çevresinde, Ay'a, Mars'a ve diğer gezegenlere ulaşmak için içinden uçmanız gereken iki güçlü radyasyon alanı "çöreği" vardır. Ve oradaki radyasyon çok güçlü ve şimdi Mars'a göndermenin sorunlarından biri de birkaç ay boyunca radyasyona maruz kalmak. İnsanlar oraya gidebilir ama çok hasta olacaklar; doğal olarak bunu kimse istemez. Bu nedenle, şimdi hem hafif bir uzay giysisinin hem de bir uzay aracı için aynı zamanda radyasyona karşı da koruma sağlayacak açık renkli bir derinin nasıl yapılacağını bulmaya çalışıyorlar. Çünkü prensipte kendinizi radyasyondan korumak zor değil, bir gemiyi kurşunla kaplayabilirsiniz ve tamam, radyasyondan korunuyoruz ama kurşun çok ağırdır.

Dezavantajlarını, dezavantajlarını, dezavantajlarını konuştuk. Ancak uzaya uçmanın sadece dezavantajları yoktur. Uzaya uçtuğumuzda (bu aslında çok büyük bir artı değil, sadece çok güzel) biraz daha uzarız. Yer çekiminin etkisi altında gün boyu bir yerde yürürken omurlarımız birbirine baskı yapar ve en önemlisi omurlararası disklere baskı yapar. Gün içinde biraz "düzleşirler", bu nedenle kişi sabahları akşama göre birkaç santimetre daha uzun olur. Eğer denemediyseniz evinizde kontrol edebilirsiniz. Gün içinde değiştiği için neden yüksekliğin her zaman aynı anda ölçülmesi tavsiye edilir? Uzayda yerçekimi işe yaramıyor, bu yüzden astronotların boyu biraz uzuyor, hatta bazen çok fazla uzuyor. Bir kozmonot 7 santimetre kadar büyüdü, çok mutluydu, o anda zaten çok yaşındaydı, tek bir sorun vardı - uzay giysisi büyümedi, oldukça sıkışıktı. Artık tüm uzay kıyafetleri yapıldı - astronotun büyümesi durumunda 10 santimetre kaldı.

İlginç bir şey: Uzayda yenilenme süreçlerinin daha hızlı gerçekleştiği, yaraların daha hızlı iyileştiği ve hatta vücudun tüm bölümlerinin bile onarılabileceği ortaya çıktı. Şimdi salyangozlu bir video olacak. Burada tabi ki çekimler hızlandı; hatta yaklaşık iki hafta kadar büyüdü. Yerde salyangozlar da yenilenir, ancak daha da kötüsü. Bunun neden olduğu belirsizdir. Bütün bunları neden söylüyorum? Zaten başlangıçta söyledim: Gözlerimizin önünde, yakın gelecekte uzaya uçacak insan sayısı artacak, büyüyecek ve büyüyecek. Belki yakında bu, popüler bir bilim dersinin konusu değil, okuldaki standart bir ders olacak: Uzaya bir geziye çıkmaya karar veren bir kişiye ne olacağını bilmeniz gerekecek. Bunun yakında gerçekleşeceğine gerçekten inanıyorum ve umarım siz de inanırsınız. Sorularınız varsa lütfen sorun.

- Söylesene, eğer aşırı yüklenmeler veya bayılma olursa, kişi ne kadar çabuk iyileşir ve bilincini geri kazanır?

Bilinç kapatıldığında sistem, kişinin bayıldığı zamanki sistemle aynıdır. Bazı insanlar hemen ayağa kalkar, bazıları hemen kalkmaz, bazılarının etkisi güçlü olur, bazılarının ise daha az etkisi olur. Genel olarak bu elbette zararlıdır. Kana yeterince oksijen girmediği için kişi bilincini kaybeder, bu da beyne yeterli oksijenin ulaşmadığı anlamına gelir. Sonuç olarak, bazı beyin hücreleri ölmeye başlayabilir, bazıları daha aktif, bazıları daha az aktif.

22 Mart 1995'te kozmonot Valery Polyakov, 438 günlük uçuşun ardından uzaydan döndü. Bu süre rekoru henüz kırılamadı. Uzay faktörlerinin insan vücudu üzerindeki etkisi üzerine yörüngede devam eden araştırmalar sonucunda mümkün oldu.

1. Kalkış ve iniş sırasında aşırı yüklenmeler

Belki de bir buçuk yıl boyunca yörüngede kalmaya herkesten çok Polyakov hazırdı. Ve sözde olağanüstü bir sağlığa sahip olduğu için değil. Ve diğerlerinden daha fazla uçuş öncesi hazırlık yapmadı. Sadece Rusya Bilimler Akademisi Tıbbi ve Biyolojik Sorunlar Enstitüsü'nde çalışan profesyonel bir doktor - Tıp Bilimleri Adayı olan Polyakov, kozmonot birliklerindeki hiç kimsenin "insan yapısını", vücudun tepkilerini bilmediğini biliyordu. istikrarsızlaştırıcı faktörler ve bunları telafi etme yöntemleri. Onlar neler?

Bir uzay aracı fırlatıldığında aşırı yükler 1g ila 7g arasında değişir. Aşırı yük dikey eksen boyunca, yani baştan ayağa doğru etki ediyorsa, bu son derece tehlikelidir. Bu pozisyonda, bir kişi, üç saniye süren 3g'lik aşırı yüke rağmen, çevresel görmede ciddi bir bozulma yaşar. Bu değerlerin aşılması durumunda değişiklikler geri döndürülemez hale gelebilir ve kişinin bilincini kaybetmesi garanti edilir.

Bu nedenle gemideki koltuk, ivmenin yatay düzlemde etki edeceği şekilde yerleştirilir. Astronot ayrıca özel bir tazminat kıyafeti de kullanıyor. Bu, uzun süreli 10 g'lık aşırı yüklemeler ve 25 g'a kadar kısa süreli aşırı yüklemelerle normal serebral dolaşımın korunmasını mümkün kılar. Hızlanmanın artış hızı da son derece önemlidir. Belirli bir sınırı aşarsa, küçük aşırı yükler bile astronot için felaketle sonuçlanabilir.

Yörüngede uzun süre kaldıktan sonra, yörüngeden çıkmış bir gövde, iniş sırasında ortaya çıkan aşırı yüklere, kalkıştan çok daha şiddetli bir şekilde katlanır. Bu nedenle astronot, inişten birkaç gün önce, fiziksel egzersiz ve ilaç tedavisini içeren özel bir yöntemle hazırlanır. İniş sırasında gemiyi atmosferin yoğun katmanlarına, aşırı yük ekseni yatay olacak şekilde yönlendirmek büyük önem taşıyor. İlk uzay uçuşları sırasında geminin uygun şekilde dengelenmesi mümkün olmadı ve bu nedenle astronotlar iniş sırasında bazen bilinçlerini kaybettiler.

2. Sıfır yerçekimi

Ağırlıksızlık vücut için aşırı yükten çok daha zor bir testtir. Çünkü uzun süre ve sürekli olarak etki göstererek insan vücudunda birçok hayati fonksiyonda değişikliklere neden olur. Dolayısıyla ağırlıksızlık, merkezi sinir sistemini ve birçok analiz sisteminin (vestibüler aparat, kas-eklem aparatı, kan damarları) reseptörlerini alışılmadık çalışma koşullarına sokar. Sonuç olarak kan akışı yavaşlar ve vücudun üst kısmında kan birikir.

Ağırlıksızlığın "anlamlılığı", fizyolojik sistemlerdeki adaptif süreçlerin ve bunların tezahür derecesinin pratikte organizmanın bireysel özelliklerine değil, yalnızca ağırlıksızlıkta kalma süresine bağlı olması gerçeğinde yatmaktadır. Yani insan dünyada buna nasıl hazırlanırsa hazırlansın, bedeni ne kadar güçlü olursa olsun bunun adaptasyon sürecine çok az etkisi olur.

Doğru, kişi ağırlıksızlığa oldukça çabuk alışır: baş dönmesi ve diğer olumsuz olaylar durur. Astronot dünyaya döndüğünde ağırlıksızlığın meyvelerini “tadar”.

Yörüngede ağırlıksızlığın yıkıcı etkilerine karşı koyacak hiçbir yöntem kullanılmazsa, iniş yapan kozmonot ilk birkaç gün içinde aşağıdaki değişiklikleri yaşayacaktır:

1. Metabolik süreçlerin ihlali, özellikle dokuların nispi dehidrasyonu, dolaşımdaki kan hacminde azalma, dokulardaki bazı elementlerin, özellikle potasyum ve kalsiyumun içeriğinin eşlik ettiği su-tuz metabolizması. ;

2. Fiziksel aktivite sırasında vücudun oksijen rejiminin ihlali;

3. Statik ve dinamik koşullarda dikey duruşu sürdürme yeteneğinin bozulması; vücudun bazı kısımlarında ağırlık hissi (çevredeki nesneler alışılmadık derecede ağır olarak algılanır; kas eforunun dozajı konusunda eğitim eksikliği vardır);

4. Orta ve yüksek yoğunluktaki çalışmalarda hemodinamik bozukluklar; yatay konumdan dikey konuma geçtikten sonra bayılma öncesi ve bayılma durumları mümkündür;

5. Azalan bağışıklık.

Yörüngede, ağırlıksızlığın vücuda zarar veren etkileriyle mücadele etmek için bir dizi önlem kullanılıyor. Potasyum ve kalsiyum alımının artması. Kanı boşaltmak için vücudun alt yarısına uygulanan negatif basınç. Barok telafisi iç çamaşırı. Elektriksel kas stimülasyonu. Dozlanmış ilaç alımı. Koşu bandı ve diğer egzersiz ekipmanlarıyla ilgili eğitim.

3. Fiziksel hareketsizlik

Fiziksel hareketsizlikle mücadele etmek için koşu bandı ve çeşitli kas çalıştırıcılar da kullanılır. Yörüngede bu kaçınılmazdır, çünkü sıfır yerçekimindeki hareketler dünyadakinden önemli ölçüde daha az çaba gerektirir. Astronotlar, günlük zorlu eğitimlerden sonra bile dünyaya döndüklerinde kas kütlesinde bir azalma yaşarlar. Ayrıca fiziksel aktivitenin bildiğiniz gibi aynı zamanda bir kas olan kalp üzerinde de faydalı etkisi vardır.

4. Radyasyon

Bu faktörün insan vücudu üzerindeki etkisi iyi incelenmiştir. Dünya Sağlık Örgütü, fazlası sağlığa zararlı olan radyasyon dozları için standartlar geliştirmiştir. Bu standartlar astronotlar için geçerli değildir.

Bir kişinin yılda bir defadan fazla florografiye giremeyeceğine inanılmaktadır. Aynı zamanda 0,8 mSv (millisievert) dozunu da alıyor. Bir astronot günlük olarak 3,5 mSv'ye kadar doz alır. Bununla birlikte, uzay tıbbı standartlarına göre, bu tür arka plan radyasyonu kabul edilebilir kabul edilmektedir. Çünkü ilaçla belli ölçüde nötralize ediliyor. Günlük radyasyon dozu sabit değildir. Her astronotun vücutta biriken milisievertleri sayan bireysel bir dozimetresi vardır. Uzayda bir yıl boyunca 100'den 300 mSv'ye kadar enerji alabilirsiniz.

Rusya Bilimler Akademisi Tıbbi ve Biyolojik Sorunlar Enstitüsü'nün uzay dozimetri yöntem ve araçları laboratuvarının başkanı Vyacheslav Shurshakov, "Elbette bu bir hediye değil" diyor, "ancak bu kozmonotun özelliğidir" meslek."

Bu durumda yıllık eşik doz 500 mSv'dir. Bu da nükleer santral çalışanları için eşik olan 20 mSv'den 25 kat daha yüksek.

Bir astronotun uçmasına izin verilmeyen toplam doz 1000 mSv'dir. Gagarin'in uçtuğu dönemde bu rakam 4000 mSv'di. Sergei Avdeev toplam 747 gün uçarak eşiğe en yakın olanı oldu. Aldığı doz 380 mSv idi.

Fotoğraf ITAR-TASS/Albert Pushkarev

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 yükleme 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.

Dolayısıyla g kuvveti boyutsuz bir niceliktir (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 yük 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 ona dünya yüzeyinin yan tarafından yukarı 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:

Hatırla bunu! 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 yer çekimi 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 oraya yönlendirilecektir; burada km/saat m/s uçağın hızıdır ve "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 eş yönlü 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'nın yanı sıra çeşitli giriş sınavlarında ve olimpiyatlarda görevleri çözerken yararlı olabilir.

Sergey Valerievich tarafından hazırlanan materyal