Нормално претоварване. Претоварвания, ефектът им върху човек в различни условия

Претоварване - отношение абсолютна стойностлинейно ускорение, причинено от негравитационни сили към ускорението на гравитацията на земната повърхност. Като съотношение на две сили, g-силата е безразмерна величина, но g-силата често се изразява по отношение на гравитационното ускорение g. Претоварване от 1 единица (т.е. 1 g) е числено равно на теглото на тяло в покой в ​​гравитационното поле на Земята. Претоварване от 0 g изпитва тяло в състояние на свободно падане под въздействието само на гравитационни сили, тоест в състояние на безтегловност.

Претоварване - векторно количество. За живия организъм посоката на претоварването е много важна. Когато са претоварени, човешките органи са склонни да останат в същото състояние (равномерно линейно движение или покой). При положително претоварване (глава - крака) кръвта се движи от главата към краката, стомахът се спуска надолу. При отрицателно претоварване притокът на кръв към главата се увеличава. Най-благоприятното положение на човешкото тяло, в което той може да възприема най-големите претоварвания, е легнало по гръб, обърнато към посоката на ускорението на движението, най-неблагоприятното за пренасяне на претоварвания е в надлъжна посока с крака към посоката на ускорение. Когато кола се сблъска с неподвижно препятствие, човек, който седи в колата, ще изпита претоварване на гърба и гърдите. Такова претоварване може да се толерира без много затруднения. Един обикновен човекиздържа на претоварвания до 15 g за около 3-5 секунди без загуба на съзнание. Човек може да издържи претоварване от 20-30 g или повече, без да загуби съзнание за не повече от 1-2 секунди, в зависимост от големината на претоварването.

Едно от основните изисквания към военните пилоти и космонавти е способността на тялото да издържа на претоварвания. Обучени пилоти в анти-g костюми могат да понасят g-сили от −3…−2 g до +12 g. Устойчивостта на отрицателни, възходящи претоварвания е много по-ниска. Обикновено при 7-8 g очите "почервеняват", зрението изчезва и човекът постепенно губи съзнание поради прилив на кръв към главата. По време на излитане астронавтите понасят претоварване, докато лежат. В тази позиция претоварването действа в посока гърди-гръб, което ви позволява да издържите претоварване от няколко g единици за няколко минути. Има специални костюми против претоварване, чиято задача е да облекчат ефектите от претоварването. Костюмите са корсет с маркучи, които се надуват с въздушна система и задържат външна повърхностчовешко тяло, което леко възпрепятства изтичането на кръв.

Претоварването увеличава напрежението върху конструкцията на машините и може да доведе до тяхната повреда или разрушаване, както и до преместване на незакрепени или лошо закрепени товари. Валидна стойностпретоварването за граждански самолети е 2,5 g.

Силата, приложена към тялото, се измерва в единици SI в нютони (1 Н = 1 kg m/s 2). В техническите дисциплини килограмът сила често се използва традиционно като единица за измерване на сила (1 kgf, 1 кг) и подобни единици: грам сила (1 gs, 1 Ж), тон-сила (1 ц, 1 Т). 1 килограм сила се определя като силата, упражнена върху тяло с маса 1 кгнормално ускорение, равно по дефиниция на 9.80665 m/s 2(това ускорение е приблизително равно на ускорението на гравитацията). Така, според втория закон на Нютон, 1 kgf = 1 кг· 9,80665 m/s 2 = 9,80665 Н. Можем също да кажем, че тяло с маса 1 кг, опрян на опора, има тегло 1 kgfЧесто, за краткост, килограм-силата се нарича просто „килограм“ (и тон-сила, съответно, „тон“), което понякога създава объркване сред хората, които не са свикнали да използват различни единици.

Терминологията на руската ракетна наука традиционно използва „килограми“ и „тонове“ (по-точно килограм-сила и тон-сила) като единици за тяга за ракетни двигатели. Така, когато говорят за ракетен двигател с тяга от 100 тона, те имат предвид, че този двигател развива тяга от 10 5 кг· 9,80665 m/s 2$\приблизително $10 6 Н.

Често срещана грешка

Като объркват нютони и килограм-сила, някои смятат, че сила от 1 килограм-сила придава ускорение от 1 на тяло с тегло 1 килограм. m/s 2, т.е. пишат грешното „равенство“ 1 kgf / 1 кг = 1 m/s 2. В същото време е очевидно, че всъщност 1 kgf / 1 кг = 9,80665 Н / 1 кг = 9,80665 m/s 2- така се допуска грешка от почти 10 пъти.

Пример

<…>Съответно, силата, която притиска частиците в рамките на среднопретегления радиус, ще бъде равна на: 0,74 G/mm 2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm 2 или 0,18 mG/mm 2 . Съответно към средната частица с напречно сечение 0,01 mm 2 ще натисне със сила от 0,0018 mGs.
Тази сила ще даде на частицата ускорение, равно на съотношението й към масата на средната частица: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/sec 2. <…>

(Подчертаване аполофакти.) Разбира се, сила от 0,0018 милиграма сила би ускорила частица с маса от 0,0014 милиграма почти 10 пъти освен товатова, което изчисли Мухин: 0,0018 милиграма сила / 0,0014 милиграма = 0,0018 мг· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\приблизително $ 13 m/s 2 . (Може да се отбележи, че само с коригирането на тази грешка, дълбочината на кратера, изчислена от Мухин, която би трябвало да се е образувала под лунния модул по време на кацане, веднага ще падне от 1,9 м, които Мухин изисква, до 20 cm; останалата част от изчислението обаче е толкова абсурдна, че тази поправка не може да я коригира).

Телесно тегло

По дефиниция, телесно теглое силата, с която тялото притиска опора или окачване. Теглото на тяло, опряно върху опора или окачване (т.е. неподвижно спрямо Земята или друго небесно тяло) е равно

\begin(align) \mathbf(W) = m \cdot \mathbf(g), \end(align)

където $\mathbf(W)$ е теглото на тялото, $m$ е масата на тялото, $\mathbf(g)$ е ускорението на гравитацията в дадена точка. На повърхността на Земята гравитационното ускорение е близко до нормалното ускорение (често закръглено до 9,81 m/s 2). Тяло с маса 1 кгима тегло $\приблизително $1 кг· 9,81 m/s 2$\приблизително $1 kgf. На повърхността на Луната гравитационното ускорение е приблизително 6 пъти по-малко, отколкото на повърхността на Земята (по-точно, близо до 1,62 m/s 2). Така телата на Луната са приблизително 6 пъти по-леки от тези на Земята.

Често срещана грешка

Бъркат телесно тегло и маса. Масата на тялото не зависи от небесното тяло, тя е постоянна (ако пренебрегнем релативистичните ефекти) и винаги е равна на една и съща стойност - и на Земята, и на Луната, и в безтегловност

Пример

Пример

Във вестник „Дуел”, № 20, 2002 г., авторът описва страданието, което трябва да изпитат астронавтите на лунния модул при кацане на Луната, и настоява за невъзможността за такова кацане:

астронавти<…>изпитват продължително претоварване, максимална стойносткоето е 5. Претоварването е насочено по гръбначния стълб (най-опасното претоварване). Попитайте военните пилоти дали можете да стоите в самолет 8 минути. при петкратно претоварване и дори го контролира. Представете си, че след три дни във водата (три дни полет до Луната при нулева гравитация), сте излезли на сушата, поставени сте в лунната кабина и теглото ви е станало 400 кг (g-force 5), гащеризоните ви бяха 140 кг, а раницата ти зад гърба - 250 кг. За да ви предпазят от падане, ви държат с кабел, прикрепен към колана ви за 8 минути, а след това още 1,5 минути. (без столове, без легла). Не огъвайте краката си, облегнете се на подлакътниците (ръцете трябва да са върху контролите). Изтече ли кръвта от главата ти? Очите ви почти слепи ли са? Не умирай и не припадай<…>
Наистина е лошо да принуждавате космонавтите да контролират кацането в „изправено“ положение с дългосрочно 5-кратно претоварване - това е просто НЕВЪЗМОЖНО.

Въпреки това, както вече беше показано, в началото на спускането астронавтите са претърпели претоварване от $\approx$ 0,66 g - тоест значително по-малко от нормалното им земно тегло (и не са имали раница на гърба си - те са били директно свързани към животоподдържащата система на кораба). Преди кацане тягата от двигателя почти балансира теглото на кораба на Луната, така че свързаното ускорение е $\approx$ 1/6 g - така че те са изпитали по-малко напрежение по време на кацането, отколкото ако просто стоят на земята . Всъщност една от задачите на описаната кабелна система беше именно да помогне на астронавтите да останат на крака в условия на ниско тегло.

G-силите обаче често се определят в единици стандартно гравитационно ускорение. ж(произнася се „же“), равно на 9,80665 m/s². Претоварване при 0 жсе изпитва от тяло в състояние на свободно падане под въздействието само на гравитационни сили, тоест в състояние на безтегловност. Натоварването, изпитвано от тяло, лежащо върху повърхността на Земята на морското равнище, е 1.

Претоварването е векторна величина. За живия организъм посоката на претоварването е много важна. Когато са претоварени, човешките органи са склонни да останат в същото състояние (равномерно линейно движение или покой). При положително претоварване (ускорението е насочено от краката към главата, а векторът на претоварване е от главата към краката), кръвта се движи от главата към краката, стомахът се спуска надолу. При отрицателно претоварване притокът на кръв към главата се увеличава. Най-благоприятното положение на човешкото тяло, в което той може да възприема най-големите претоварвания, е легнало по гръб, обърнато към посоката на ускорението на движението, най-неблагоприятното за пренасяне на претоварвания е в надлъжна посока с крака към посоката на ускорение. Когато кола се сблъска с неподвижно препятствие, човек, който седи в колата, ще изпита претоварване на гърба и гърдите. Такова претоварване може да се толерира без много затруднения. Един обикновен човек може да издържи претоварване до 15 ж близо 3-5 секундибез загуба на съзнание. Претоварване от 20-30 ж или повече, човек може да издържи не повече от 1-2 секунди, без да загуби съзнание, в зависимост от големината на претоварването.

Едно от основните изисквания към военните пилоти и космонавти е способността на тялото да издържа на претоварвания. Обучени пилоти в анти-g костюми могат да понасят g-сили от −3…−2 ж до +12 ж . Обикновено при положително претоварване 7-8 ж очите „почервеняват“, зрението изчезва и човекът постепенно губи съзнание поради изтичане на кръв от главата. Устойчивостта на отрицателни, възходящи претоварвания е много по-ниска. По време на излитане астронавтите понасят претоварване, докато лежат. В тази позиция претоварването действа в посока гърди - гръб, което ви позволява да издържите претоварване от няколко единици за няколко минути ж. Има специални костюми против претоварване, чиято задача е да облекчат ефектите от претоварването. Костюмите представляват корсет с маркучи, които се надуват от въздушна система и задържат външната повърхност на човешкото тяло, като леко възпрепятстват изтичането на кръв.

Претоварването увеличава напрежението върху конструкцията на машините и може да доведе до тяхната повреда или разрушаване, както и до преместване на незакрепени или лошо закрепени товари. Степента на претоварване, разрешена от експлоатационната документация за пътнически самолет [ кои?] е 2,5 ж .

Примери за претоварвания и техните значения:

Връзки [ | ]

1. , претоварване със статии.
2. Декларация на Третата генерална конференция по мерки и теглилки (1901 г.)(английски) . Международно бюро за мерки и теглилки. Посетен на 9 април 2013.
3. Денгуб В. М., Смирнов В. Г.Единици за величини. Речник-справочник. - М .: Издателство на стандартите, 1990. - С. 237.
4. Висш пилотаж на леки автомобили
5. Хъмбъл Л.Тегло безтегловност // Наука и живот. - 2007. - № 5. - стр. 36-42.
6. "Союз" без номер. През 1975 г. съветски космонавти оцеляват при падане от космоса (недефиниран) . Аргументи и факти (27 ноември 2014 г.).
7. През 1975 г. съветски космонавти избягват смъртта два пъти в един полет. (недефиниран) . РИА Новости (2 юли 2010 г.).

G-силите обаче често се определят в единици стандартно гравитационно ускорение. ж(произнася се „же“), равно на 9,80665 m/s². Претоварване при 0 жсе изпитва от тяло в състояние на свободно падане под въздействието само на гравитационни сили, тоест в състояние на безтегловност. Натоварването, изпитвано от тяло, лежащо върху повърхността на Земята на морското равнище, е 1.

Претоварването е векторна величина. За живия организъм посоката на претоварването е много важна. Когато са претоварени, човешките органи са склонни да останат в същото състояние (равномерно линейно движение или покой). При положително претоварване (ускорението е насочено от краката към главата, а векторът на претоварване е от главата към краката), кръвта се движи от главата към краката, стомахът се спуска надолу. При отрицателно претоварване притокът на кръв към главата се увеличава. Най-благоприятното положение на човешкото тяло, в което той може да възприема най-големите претоварвания, е легнало по гръб, обърнато към посоката на ускорението на движението, най-неблагоприятното за пренасяне на претоварвания е в надлъжна посока с крака към посоката на ускорение. Когато кола се сблъска с неподвижно препятствие, човек, който седи в колата, ще изпита претоварване на гърба и гърдите. Такова претоварване може да се толерира без много затруднения. Един обикновен човек може да издържи претоварване до 15 ж близо 3-5 секундибез загуба на съзнание. Претоварване от 20-30 ж или повече, човек може да издържи не повече от 1-2 секунди, без да загуби съзнание, в зависимост от големината на претоварването.

Едно от основните изисквания към военните пилоти и космонавти е способността на тялото да издържа на претоварвания. Обучени пилоти в анти-g костюми могат да понасят g-сили от −3…−2 ж до +12 ж . Обикновено при положително претоварване 7-8 ж очите „почервеняват“, зрението изчезва и човекът постепенно губи съзнание поради изтичане на кръв от главата. Устойчивостта на отрицателни, възходящи претоварвания е много по-ниска. По време на излитане астронавтите понасят претоварване, докато лежат. В тази позиция претоварването действа в посока гърди - гръб, което ви позволява да издържите претоварване от няколко единици за няколко минути ж. Има специални костюми против претоварване, чиято задача е да облекчат ефектите от претоварването. Костюмите представляват корсет с маркучи, които се надуват от въздушна система и задържат външната повърхност на човешкото тяло, като леко възпрепятстват изтичането на кръв.

Претоварването увеличава напрежението върху конструкцията на машините и може да доведе до тяхната повреда или разрушаване, както и до преместване на незакрепени или лошо закрепени товари. Степента на претоварване, разрешена от експлоатационната документация за пътнически самолет [ кои?] е 2,5 ж .

Примери за претоварвания и техните значения:

Връзки

1. , претоварване със статии.
2. Декларация на Третата генерална конференция по мерки и теглилки (1901 г.)(английски) . Международно бюро за мерки и теглилки. Посетен на 9 април 2013.
3. Денгуб В. М., Смирнов В. Г.Единици за величини. Речник-справочник. - М .: Издателство на стандартите, 1990. - С. 237.
4. Висш пилотаж на леки автомобили
5. Хъмбъл Л.Тегло безтегловност // Наука и живот. - 2007. - № 5. - стр. 36-42.
6. "Союз" без номер. През 1975 г. съветски космонавти оцеляват при падане от космоса (недефиниран) . Аргументи и факти (27 ноември 2014 г.).
7. През 1975 г. съветски космонавти избягват смъртта два пъти в един полет. (недефиниран) . РИА Новости (2 юли 2010 г.). Архивиран от оригинала на 7 юни 2013 г.

Сили, към стандартното ускорение на гравитацията на повърхността на Земята. Като съотношение на две ускорения, g-силата е безразмерна величина, но g-силата често се определя в единици стандартно гравитационно ускорение ж(произнася се „же“), равно на 9,80665 m/s². Претоварване при 0 жсе изпитва от тяло в състояние на свободно падане под въздействието само на гравитационни сили, тоест в състояние на безтегловност. Натоварването, изпитвано от тяло, лежащо върху повърхността на Земята на морското равнище, е 1.

Претоварването е векторна величина. За живия организъм посоката на претоварването е много важна. Когато са претоварени, човешките органи са склонни да останат в същото състояние (равномерно линейно движение или покой). При положително претоварване (ускорението е насочено от краката към главата, а векторът на претоварване е от главата към краката), кръвта се движи от главата към краката, стомахът се спуска надолу. При отрицателно претоварване притокът на кръв към главата се увеличава. Най-благоприятното положение на човешкото тяло, в което той може да възприема най-големите претоварвания, е легнало по гръб, обърнато към посоката на ускорението на движението, най-неблагоприятното за пренасяне на претоварвания е в надлъжна посока с крака към посоката на ускорение. Когато кола се сблъска с неподвижно препятствие, човек, който седи в колата, ще изпита претоварване на гърба и гърдите. Такова претоварване може да се толерира без много затруднения. Един обикновен човек може да издържи претоварване до 15 ж близо 3-5 секундибез загуба на съзнание. Претоварване от 20-30 ж или повече, човек може да издържи не повече от 1-2 секунди, без да загуби съзнание, в зависимост от големината на претоварването.

Едно от основните изисквания към военните пилоти и космонавти е способността на тялото да издържа на претоварвания. Обучени пилоти в анти-g костюми могат да понасят g-сили от −3…−2 ж до +12 ж . Обикновено при положително претоварване 7-8 ж очите „почервеняват“, зрението изчезва и човекът постепенно губи съзнание поради изтичане на кръв от главата. Устойчивостта на отрицателни, възходящи претоварвания е много по-ниска. По време на излитане астронавтите понасят претоварване, докато лежат. В тази позиция претоварването действа в посока гърди - гръб, което ви позволява да издържите претоварване от няколко единици за няколко минути ж. Има специални костюми против претоварване, чиято задача е да облекчат ефектите от претоварването. Костюмите представляват корсет с маркучи, които се надуват от въздушна система и задържат външната повърхност на човешкото тяло, като леко възпрепятстват изтичането на кръв.

Претоварването увеличава напрежението върху конструкцията на машините и може да доведе до тяхната повреда или разрушаване, както и до преместване на незакрепени или лошо закрепени товари. Степента на претоварване, разрешена от експлоатационната документация за пътнически самолет [ кои?] е 2,5 ж .

Примери за претоварвания и техните значения: