Θετική υπερφόρτωση. Υπερφορτώσεις, η επίδρασή τους σε ένα άτομο σε διαφορετικές συνθήκες

Σε αυτό το άρθρο, ένας καθηγητής φυσικής και μαθηματικών μιλάει για τον τρόπο υπολογισμού της υπερφόρτωσης που βιώνει το σώμα κατά την επιτάχυνση ή το φρενάρισμα. Αυτό το υλικό καλύπτεται ελάχιστα στο σχολείο, επομένως οι μαθητές πολύ συχνά δεν ξέρουν πώς να το εφαρμόσουν υπολογισμός υπερφόρτωσης, αλλά οι αντίστοιχες εργασίες βρίσκονται στην Ενιαία Κρατική Εξέταση και στην Ενιαία Κρατική Εξέταση στη φυσική. Διαβάστε λοιπόν αυτό το άρθρο μέχρι το τέλος ή παρακολουθήστε το συνημμένο εκπαιδευτικό βίντεο. Οι γνώσεις που θα αποκτήσετε θα σας φανούν χρήσιμες στις εξετάσεις.

Ας ξεκινήσουμε με τους ορισμούς. Παραφορτώνωείναι ο λόγος του βάρους ενός σώματος προς το μέγεθος της δύναμης της βαρύτητας που ασκεί αυτό το σώμα στην επιφάνεια της γης. Σωματικό βάρος- αυτή είναι η δύναμη που ασκεί το σώμα στο στήριγμα ή την ανάρτηση. Σημειώστε ότι το βάρος είναι ακριβώς δύναμη! Επομένως, το βάρος μετριέται σε νιούτον, και όχι σε κιλά, όπως πιστεύουν ορισμένοι.

Έτσι, η υπερφόρτωση είναι μια αδιάστατη ποσότητα (Newton διαιρούνται με Newton, με αποτέλεσμα να μην έχει μείνει τίποτα). Ωστόσο, μερικές φορές αυτή η ποσότητα εκφράζεται με όρους επιτάχυνσης λόγω βαρύτητας. Λένε, για παράδειγμα, ότι η υπερφόρτωση είναι ίση με , που σημαίνει ότι το βάρος του σώματος είναι διπλάσιο από τη δύναμη της βαρύτητας.

Παραδείγματα υπολογισμού υπερφόρτωσης

Θα σας δείξουμε πώς να υπολογίσετε την υπερφόρτωση συγκεκριμένα παραδείγματα. Ας ξεκινήσουμε με τα περισσότερα απλά παραδείγματακαι προχωρήστε σε πιο σύνθετα.

Προφανώς, ένα άτομο που στέκεται στο έδαφος δεν αντιμετωπίζει καμία υπερφόρτωση. Επομένως, θα ήθελα να πω ότι η υπερφόρτωσή του είναι μηδενική. Ας μην βγάζουμε όμως βιαστικά συμπεράσματα. Ας σχεδιάσουμε τις δυνάμεις που δρουν σε αυτό το άτομο:

Δύο δυνάμεις εφαρμόζονται σε ένα άτομο: η δύναμη της βαρύτητας, που έλκει το σώμα στο έδαφος, και η δύναμη αντίδρασης που το εξουδετερώνει από την πλευρά της επιφάνειας της γης, κατευθυνόμενη προς τα πάνω. Μάλιστα, για την ακρίβεια, αυτή η δύναμη εφαρμόζεται στα πέλματα των ποδιών ενός ανθρώπου. Αλλά στη συγκεκριμένη περίπτωση, αυτό δεν έχει σημασία, επομένως μπορεί να αναβληθεί από οποιοδήποτε σημείο του σώματος. Στο σχήμα απεικονίζεται μακριά από το ανθρώπινο κέντρο μάζας.

Το βάρος ενός ατόμου εφαρμόζεται στο στήριγμα (στην επιφάνεια της γης), σε απόκριση, σύμφωνα με τον 3ο νόμο του Νεύτωνα, ίση σε μέγεθος και αντίθετα κατευθυνόμενη δύναμη δρα στο άτομο από την πλευρά του στηρίγματος. Αυτό σημαίνει ότι για να βρούμε το βάρος του σώματος, πρέπει να βρούμε το μέγεθος της δύναμης αντίδρασης του εδάφους.

Εφόσον ένα άτομο στέκεται ακίνητο και δεν πέφτει στο έδαφος, οι δυνάμεις που δρουν πάνω του αντισταθμίζονται. Δηλαδή, και, κατά συνέπεια, . Δηλαδή, ο υπολογισμός της υπερφόρτωσης σε αυτή την περίπτωση δίνει το ακόλουθο αποτέλεσμα:

Να το θυμασαι! Ελλείψει υπερφόρτωσης, η υπερφόρτωση είναι 1, όχι 0. Όσο περίεργο κι αν ακούγεται.

Ας προσδιορίσουμε τώρα με τι ισούται η υπερφόρτωση ενός ατόμου που βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση.

Εάν ένα άτομο βρίσκεται σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης, τότε μόνο η δύναμη της βαρύτητας ενεργεί πάνω του, η οποία δεν εξισορροπείται με τίποτα. Δεν υπάρχει δύναμη αντίδρασης του εδάφους και δεν υπάρχει σωματικό βάρος. Ένα άτομο βρίσκεται σε μια λεγόμενη κατάσταση έλλειψης βαρύτητας. Σε αυτήν την περίπτωση, η υπερφόρτωση είναι 0.

Οι αστροναύτες είναι μέσα οριζόντια θέσηστον πύραυλο κατά την εκτόξευσή του. Μόνο έτσι μπορούν να αντέξουν την υπερφόρτωση που βιώνουν χωρίς να χάσουν τις αισθήσεις τους. Ας το απεικονίσουμε στο σχήμα:

Σε αυτή την κατάσταση, δύο δυνάμεις ενεργούν πάνω τους: η δύναμη αντίδρασης του εδάφους και η δύναμη της βαρύτητας. Όπως και στο προηγούμενο παράδειγμα, ο συντελεστής βάρους των αστροναυτών είναι ίσος με το μέγεθος της δύναμης αντίδρασης υποστήριξης: . Η διαφορά θα είναι ότι η δύναμη αντίδρασης υποστήριξης δεν είναι πλέον ίση με τη δύναμη της βαρύτητας, όπως την προηγούμενη φορά, αφού ο πύραυλος κινείται προς τα πάνω με επιτάχυνση. Με την ίδια επιτάχυνση, οι αστροναύτες επιταχύνουν επίσης ταυτόχρονα με τον πύραυλο.

Στη συνέχεια, σύμφωνα με τον 2ο νόμο του Νεύτωνα σε προβολή στον άξονα Υ (βλέπε σχήμα), λαμβάνουμε την ακόλουθη έκφραση: , από όπου . Δηλαδή, η απαιτούμενη υπερφόρτωση ισούται με:

Πρέπει να πούμε ότι αυτή δεν είναι η μεγαλύτερη υπερφόρτωση που πρέπει να βιώσουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια μιας εκτόξευσης πυραύλου. Η υπερφόρτωση μπορεί να φτάσει και τα 7. Η παρατεταμένη έκθεση σε τέτοιες υπερφορτώσεις του ανθρώπινου σώματος οδηγεί αναπόφευκτα σε θάνατο.

Στο κάτω σημείο του "νεκρού βρόχου", δύο δυνάμεις θα δράσουν στον πιλότο: προς τα κάτω - δύναμη , προς τα πάνω, στο κέντρο του "κωφού βρόχου" - δύναμη (από την πλευρά του καθίσματος στο οποίο κάθεται ο πιλότος) :

Η κεντρομόλος επιτάχυνση του πιλότου θα κατευθυνθεί επίσης εκεί, όπου km/h m/s είναι η ταχύτητα του αεροσκάφους και είναι η ακτίνα του «βρόχου». Κατόπιν πάλι, σύμφωνα με τον 2ο νόμο του Νεύτωνα, σε προβολή σε έναν άξονα που κατευθύνεται κάθετα προς τα πάνω, λαμβάνουμε την ακόλουθη εξίσωση:

Τότε το βάρος είναι . Έτσι, ο υπολογισμός υπερφόρτωσης δίνει το ακόλουθο αποτέλεσμα:

Πολύ σημαντική υπερφόρτωση. Το μόνο πράγμα που σώζει τη ζωή του πιλότου είναι ότι δεν διαρκεί πολύ.

Και τέλος, ας υπολογίσουμε την υπερφόρτωση που βιώνει ο οδηγός του αυτοκινήτου κατά την επιτάχυνση.

Άρα, η τελική ταχύτητα του αυτοκινήτου είναι km/h m/s. Εάν ένα αυτοκίνητο επιταχύνει σε αυτή την ταχύτητα από ηρεμία σε c, τότε η επιτάχυνσή του είναι ίση με m/s 2. Το αυτοκίνητο κινείται οριζόντια, επομένως, η κατακόρυφη συνιστώσα της δύναμης αντίδρασης του εδάφους εξισορροπείται από τη δύναμη της βαρύτητας, δηλαδή. ΣΕ οριζόντια κατεύθυνσηο οδηγός επιταχύνει μαζί με το αυτοκίνητο. Επομένως, σύμφωνα με τον 2-νόμο του Νεύτωνα, σε προβολή στον άξονα που κατευθύνεται ταυτόχρονα με την επιτάχυνση, η οριζόντια συνιστώσα της δύναμης αντίδρασης στήριξης είναι ίση με .

Βρίσκουμε το μέγεθος της συνολικής δύναμης αντίδρασης υποστήριξης χρησιμοποιώντας το Πυθαγόρειο θεώρημα: . Θα είναι ίσο με το συντελεστή βάρους. Δηλαδή, η απαιτούμενη υπερφόρτωση θα είναι ίση με:

Σήμερα μάθαμε πώς να υπολογίζουμε την υπερφόρτωση. Θυμηθείτε αυτό το υλικό, μπορεί να είναι χρήσιμο κατά την επίλυση εργασιών από την Ενιαία Κρατική Εξέταση ή την Ενιαία Κρατική Εξέταση στη φυσική, καθώς και σε διάφορα εισαγωγικές εξετάσειςκαι τους Ολυμπιακούς Αγώνες.

Υλικό που ετοίμασε ο Σεργκέι Βαλέριεβιτς

Αεροπλάνο. Η δύναμη G είναι μια αδιάστατη ποσότητα, ωστόσο, η μονάδα της δύναμης g συχνά υποδηλώνεται με τον ίδιο τρόπο όπως η βαρυτική επιτάχυνση. σολ. Υπερφόρτωση 1 μονάδας (ή 1g) σημαίνει ευθεία πτήση, 0 σημαίνει ελεύθερη πτώση ή έλλειψη βάρους. Εάν ένα αεροπλάνο στρίβει σε σταθερό ύψος με όχθη 60 μοιρών, η δομή του αντιμετωπίζει υπερφόρτωση 2 μονάδων.

Η επιτρεπόμενη τιμή υπερφόρτωσης για πολιτικά αεροσκάφη είναι 2,5. Ένας κοινός άνθρωποςμπορεί να αντέξει οποιαδήποτε υπερφόρτωση έως και 15G για περίπου 3-5 δευτερόλεπτα χωρίς κλείσιμο, αλλά ένα άτομο μπορεί να αντέξει μεγάλες υπερφορτώσεις 20-30G ή περισσότερο χωρίς να κλείσει για όχι περισσότερο από 1-2 δευτερόλεπτα ανάλογα με το μέγεθος της υπερφόρτωσης, παράδειγμα 50G = 0,2 sec. Οι εκπαιδευμένοι πιλότοι με στολές anti-g μπορούν να ανεχθούν τις δυνάμεις g από −3…−2 έως +12. Η αντίσταση σε αρνητικές, ανοδικές υπερφορτώσεις είναι πολύ χαμηλότερη. Συνήθως, στα 7-8 G, τα μάτια «κοκκινίζουν» και το άτομο χάνει τις αισθήσεις του λόγω ροής αίματος στο κεφάλι.

Η υπερφόρτωση είναι μια διανυσματική ποσότητα που κατευθύνεται προς την κατεύθυνση της αλλαγής της ταχύτητας. Αυτό είναι θεμελιώδες για έναν ζωντανό οργανισμό. Όταν υπερφορτώνονται, τα ανθρώπινα όργανα τείνουν να παραμένουν στην ίδια κατάσταση (ομοιόμορφη γραμμική κίνηση ή ανάπαυση). Με μια θετική υπερφόρτωση (κεφάλι-πόδια), το αίμα ρέει από το κεφάλι προς τα πόδια. Το στομάχι κατεβαίνει. Εάν είναι αρνητικό, το αίμα έρχεται στο κεφάλι. Το στομάχι μπορεί να σπάσει μαζί με το περιεχόμενό του. Όταν ένα άλλο αυτοκίνητο τρακάρει σε ένα σταματημένο αυτοκίνητο, το άτομο που κάθεται θα βιώσει υπερφόρτωση στο στήθος της πλάτης. Μια τέτοια υπερφόρτωση μπορεί να γίνει ανεκτή χωρίς μεγάλη δυσκολία. Κατά την απογείωση, οι αστροναύτες υπομένουν υπερφόρτωση ενώ είναι ξαπλωμένοι. Σε αυτή τη θέση, το διάνυσμα κατευθύνεται προς το στήθος, το οποίο σας επιτρέπει να αντέχετε αρκετά λεπτά. Οι κοσμοναύτες δεν χρησιμοποιούν συσκευές αντι-g φορτίου. Είναι ένας κορσές με φουσκωτούς σωλήνες που φουσκώνουν με σύστημα αέρα και συγκρατούν εξωτερική επιφάνειαανθρώπινο σώμα, εμποδίζοντας ελαφρώς την εκροή αίματος.

Σημειώσεις

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Δείτε τι είναι το "Υπερφόρτωση (αεροπορία)" σε άλλα λεξικά:

Υπερφόρτωση: Υπερφόρτωση (αεροπορία) η αναλογία ανύψωσης προς βάρος Υπερφόρτωση (μηχανική) σε επιταχυνόμενα αντικείμενα Υπερφόρτωση (σκάκι) μια σκακιστική κατάσταση όπου τα πιόνια (κομμάτι) δεν είναι σε θέση να αντεπεξέλθουν στις εργασίες που έχουν ανατεθεί. Υπερφόρτωση... ... Wikipedia

1) P. στο κέντρο μάζας, ο λόγος n της προκύπτουσας δύναμης R (το άθροισμα της ώσης και της αεροδυναμικής δύναμης, βλέπε αεροδυναμικές δυνάμεις και ροπές) προς το γινόμενο της μάζας του αεροσκάφους m και την επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης g : n = R/mg (κατά τον προσδιορισμό του P. για ... ... Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας

Το μεγαλύτερο neymax και το μικρότερο neymin επιτρεπόμενες τιμές κανονικής υπερφόρτισης ny ως προς τη δομική αντοχή. Η τιμή του e.p προσδιορίζεται με βάση τα πρότυπα αντοχής για διάφορες περιπτώσεις σχεδιασμού, για παράδειγμα, για ελιγμούς, πτήση σε ανώμαλες συνθήκες. Με… … Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας

Η δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα σώμα μετριέται σε μονάδες SI σε Νιούτον (1 Ν = 1 kg m/s 2). Σε τεχνικούς κλάδους, η δύναμη του κιλού χρησιμοποιείται συχνά παραδοσιακά ως μονάδα μέτρησης της δύναμης (1 kgf, 1 κιλό) και παρόμοιες μονάδες: δύναμη γραμμαρίου (1 gs, 1 σολ), τονική δύναμη (1 ts, 1 Τ). 1 κιλό-δύναμη ορίζεται ως η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα μάζας 1 κιλόκανονική επιτάχυνση, ίση εξ ορισμού με 9,80665 m/s 2(αυτή η επιτάχυνση είναι περίπου ίση με την επιτάχυνση της βαρύτητας). Έτσι, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, 1 kgf = 1 κιλό· 9,80665 m/s 2 = 9,80665 Ν. Μπορούμε επίσης να πούμε ότι ένα σώμα μάζας 1 κιλό, που στηρίζεται σε στήριγμα, έχει βάρος 1 kgfΣυχνά, για λόγους συντομίας, η χιλιόγραμμη δύναμη ονομάζεται απλώς "κιλό" (και η δύναμη του τόνου, αντίστοιχα, "τόνος"), γεγονός που μερικές φορές δημιουργεί σύγχυση στους ανθρώπους που δεν είναι συνηθισμένοι να χρησιμοποιούν διαφορετικές μονάδες.

Η ρωσική ορολογία της επιστήμης πυραύλων χρησιμοποιεί παραδοσιακά «κιλά» και «τόνους» (ακριβέστερα, χιλιόγραμμη δύναμη και δύναμη τόννου) ως μονάδες ώθησης για κινητήρες πυραύλων. Όταν λοιπόν μιλούν για κινητήρας πυραύλωνμε ώθηση 100 τόνων, σημαίνουν ότι αυτός ο κινητήρας αναπτύσσει ώθηση 10 5 κιλό· 9,80665 m/s 2$\περίπου $10 6 Ν.

Κοινό λάθος

Συγχέοντας τα newtons και τη δύναμη του κιλού, ορισμένοι πιστεύουν ότι μια δύναμη 1 κιλού δύναμης προσδίδει επιτάχυνση 1 σε ένα σώμα βάρους 1 κιλού. m/s 2, δηλ. γράφουν τη λανθασμένη «ισότητα» 1 kgf / 1 κιλό = 1 m/s 2. Ταυτόχρονα, είναι προφανές ότι στην πραγματικότητα 1 kgf / 1 κιλό = 9,80665 Ν / 1 κιλό = 9,80665 m/s 2- Έτσι, επιτρέπεται ένα σφάλμα σχεδόν 10 φορές.

Παράδειγμα

<…>Αντίστοιχα, η δύναμη που πιέζει τα σωματίδια εντός της σταθμισμένης μέσης ακτίνας θα είναι ίση με: 0,74 G/mm 2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm 2 ή 0,18 mG/mm 2 . Αντίστοιχα, μια δύναμη 0,0018 mG θα πιέσει ένα μέσο σωματίδιο με διατομή 0,01 mm 2.
Αυτή η δύναμη θα δώσει στο σωματίδιο επιτάχυνση ίση με την αναλογία του προς τη μάζα του μεσαίου σωματιδίου: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/sec 2. <…>

(Εμφαση απολλόφακτα.) Φυσικά, μια δύναμη 0,0018 χιλιοστόγραμμα δύναμης θα έδινε σε ένα σωματίδιο με μάζα 0,0014 χιλιοστόγραμμα επιτάχυνση σχεδόν 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή που υπολόγισε ο Mukhin: 0,0018 χιλιοστόγραμμα δύναμης / 0,0014 χιλιοστόγραμμα = 0,0018 mg· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\περίπου $ 13 m/s 2 . (Μπορεί να σημειωθεί ότι μόνο με τη διόρθωση αυτού του σφάλματος, το βάθος του κρατήρα που υπολογίστηκε από τον Mukhin, το οποίο υποτίθεται ότι θα έπρεπε να είχε σχηματιστεί κάτω από τη σεληνιακή μονάδα κατά την προσγείωση, θα μειωθεί αμέσως από το 1,9 Μ, που απαιτεί ο Mukhin, έως 20 εκ; Ωστόσο, ο υπόλοιπος υπολογισμός είναι τόσο παράλογος που αυτή η τροπολογία δεν μπορεί να τον διορθώσει).

Σωματικό βάρος

Α-προπατορικό, σωματικό βάροςείναι η δύναμη με την οποία το σώμα πιέζει ένα στήριγμα ή ανάρτηση. Το βάρος ενός σώματος που στηρίζεται σε ένα στήριγμα ή ανάρτηση (δηλαδή, ακίνητο σε σχέση με τη Γη ή άλλο ουράνιο σώμα) είναι ίσο

(1)

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

όπου $\mathbf(W)$ είναι το βάρος του σώματος, $m$ είναι η μάζα του σώματος, $\mathbf(g)$ είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας σε ένα δεδομένο σημείο. Στην επιφάνεια της Γης, η βαρυτική επιτάχυνση είναι κοντά στην κανονική επιτάχυνση (συχνά στρογγυλοποιείται στο 9,81 m/s 2). Σώμα μάζας 1 κιλόέχει βάρος $\περίπου $1 κιλό· 9,81 m/s 2$\περίπου $ 1 kgf. Στην επιφάνεια της Σελήνης, η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι περίπου 6 φορές μικρότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης (ακριβέστερα, κοντά στο 1,62 m/s 2). Έτσι, τα σώματα στη Σελήνη είναι περίπου 6 φορές ελαφρύτερα από ό,τι στη Γη.

Κοινό λάθος

Συγχέουν το σωματικό βάρος και τη μάζα. Η μάζα ενός σώματος δεν εξαρτάται από το ουράνιο σώμα, είναι σταθερή (αν παραβλέψουμε τα σχετικιστικά φαινόμενα) και είναι πάντα ίση με την ίδια τιμή - και στη Γη και στη Σελήνη και στην έλλειψη βαρύτητας

Παράδειγμα

Παράδειγμα

Στην εφημερίδα "Duel", No. 20, 2002, ο συγγραφέας περιγράφει τα δεινά που πρέπει να βιώσουν οι αστροναύτες της σεληνιακής μονάδας κατά την προσγείωση στη Σελήνη και επιμένει στην αδυναμία μιας τέτοιας προσγείωσης:

αστροναύτες<…>βιώνουν παρατεταμένη υπερφόρτωση, η μέγιστη τιμή της οποίας είναι 5. Η υπερφόρτωση κατευθύνεται κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης (η πιο επικίνδυνη υπερφόρτωση). Ρωτήστε τους στρατιωτικούς πιλότους εάν μπορείτε να σταθείτε σε ένα αεροπλάνο για 8 λεπτά. σε πενταπλάσια υπερφόρτωση και ακόμη και να το ελέγξετε. Φανταστείτε ότι μετά από τρεις ημέρες στο νερό (τρεις ημέρες πτήσης μηδενικής βαρύτητας στη Σελήνη), βγήκατε στη στεριά, τοποθετηθήκατε στη σεληνιακή καμπίνα και το βάρος σας έγινε 400 κιλά (g-force 5). οι φόρμες ήταν 140 κιλά και το σακίδιο πίσω από την πλάτη - 250 κιλά. Για να μην πέσετε, κρατιέστε με ένα καλώδιο συνδεδεμένο στη ζώνη σας για 8 λεπτά και μετά για άλλο 1,5 λεπτό. (όχι καρέκλες, χωρίς κρεβάτια). Μην λυγίζετε τα πόδια σας, στηριχτείτε στα μπράτσα (τα χέρια πρέπει να είναι στα χειριστήρια). Σου έχει βγει το αίμα από το κεφάλι; Τα μάτια σας είναι σχεδόν τυφλά; Μην πεθάνετε ή λιποθυμήσετε<…>
Είναι πολύ κακό να αναγκάζουμε τους κοσμοναύτες να ελέγχουν την προσγείωση σε «όρθια» θέση με μακροχρόνια 5πλάσια υπερφόρτωση - είναι απλά ΑΔΥΝΑΤΟ.

Ωστόσο, όπως έχει ήδη αποδειχθεί, στην αρχή της κατάβασης οι αστροναύτες αντιμετώπισαν υπερφόρτωση $\περίπου $ 0,66 g - δηλαδή αισθητά μικρότερο από το κανονικό γήινο βάρος τους (και δεν είχαν σακίδιο στην πλάτη τους - συνδέονταν άμεσα με το σύστημα υποστήριξης ζωής του πλοίου) . Πριν από την προσγείωση, η ώθηση από τον κινητήρα σχεδόν εξισορρόπησε το βάρος του σκάφους στη Σελήνη, επομένως η σχετική επιτάχυνση είναι $\περίπου $ 1/6 g - έτσι καθ' όλη τη διάρκεια της προσγείωσης αντιμετώπισαν λιγότερο άγχος από ό,τι αν στέκονταν απλώς στο έδαφος . Στην πραγματικότητα, ένα από τα καθήκοντα του περιγραφόμενου καλωδιακού συστήματος ήταν ακριβώς να βοηθήσει τους αστροναύτες να μείνουν στα πόδια τους σε συνθήκες χαμηλού βάρους.

Ωστόσο, η δύναμη g προσδιορίζεται συχνά σε μονάδες τυπικής επιτάχυνσης βαρύτητας σολ(προφέρεται "zhe"), ίσο με 9,80665 m/s². Υπερφόρτωση στο 0 σολδοκιμάζεται από ένα σώμα σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης υπό την επίδραση μόνο βαρυτικών δυνάμεων, δηλαδή σε κατάσταση έλλειψης βαρύτητας. Το φορτίο που υφίσταται ένα σώμα που στηρίζεται στην επιφάνεια της Γης στο επίπεδο της θάλασσας είναι 1.

Η υπερφόρτωση είναι διανυσματική ποσότητα. Για έναν ζωντανό οργανισμό, η κατεύθυνση της υπερφόρτωσης είναι πολύ σημαντική. Όταν υπερφορτώνονται, τα ανθρώπινα όργανα τείνουν να παραμένουν στην ίδια κατάσταση (ομοιόμορφη γραμμική κίνηση ή ανάπαυση). Με θετική υπερφόρτωση (η επιτάχυνση κατευθύνεται από τα πόδια στο κεφάλι και ο φορέας υπερφόρτωσης είναι από το κεφάλι στα πόδια), το αίμα κινείται από το κεφάλι στα πόδια, το στομάχι κατεβαίνει. Με αρνητική υπερφόρτωση, η ροή αίματος στο κεφάλι αυξάνεται. Η πιο ευνοϊκή θέση του ανθρώπινου σώματος, στην οποία μπορεί να αντιληφθεί τις μεγαλύτερες υπερφορτώσεις, είναι ξαπλωμένος ανάσκελα, στραμμένος προς την κατεύθυνση της επιτάχυνσης της κίνησης, η πιο δυσμενής για τη μεταφορά υπερφορτίων είναι στη διαμήκη κατεύθυνση με τα πόδια του προς την κατεύθυνση της επιτάχυνση. Όταν ένα αυτοκίνητο συγκρούεται με ένα στατικό εμπόδιο, ένα άτομο που κάθεται στο αυτοκίνητο θα βιώσει υπερφόρτωση στο στήθος της πλάτης. Μια τέτοια υπερφόρτωση μπορεί να γίνει ανεκτή χωρίς μεγάλη δυσκολία. Ένας απλός άνθρωπος μπορεί να αντέξει υπερφορτώσεις έως και 15 σολ κοντά 3-5 δευτερόλεπταχωρίς απώλεια συνείδησης. Υπερφόρτωση από 20-30 σολ ή περισσότερο, ένα άτομο μπορεί να αντέξει όχι περισσότερο από 1-2 δευτερόλεπτα χωρίς να χάσει τις αισθήσεις του, ανάλογα με το μέγεθος της υπερφόρτωσης.

Μία από τις κύριες απαιτήσεις για τους στρατιωτικούς πιλότους και τους κοσμοναύτες είναι η ικανότητα του σώματος να αντέχει την υπερφόρτωση. Εκπαιδευμένοι πιλότοι με στολές anti-g μπορούν να ανεχθούν τις δυνάμεις g από −3…−2 σολ έως +12 σολ . Συνήθως με θετική υπερφόρτωση 7-8 σολ τα μάτια «γίνονται κόκκινα», η όραση εξαφανίζεται και το άτομο χάνει σταδιακά τις αισθήσεις του λόγω της αποστράγγισης του αίματος από το κεφάλι. Η αντίσταση σε αρνητικές, ανοδικές υπερφορτώσεις είναι πολύ χαμηλότερη. Κατά την απογείωση, οι αστροναύτες υπομένουν υπερφόρτωση ενώ είναι ξαπλωμένοι. Σε αυτή τη θέση, η υπερφόρτωση δρα στην κατεύθυνση στήθους - πλάτης, γεγονός που σας επιτρέπει να αντέχετε υπερφόρτωση πολλών μονάδων για αρκετά λεπτά σολ. Υπάρχουν ειδικές στολές κατά της υπερφόρτωσης, το καθήκον των οποίων είναι να ανακουφίσουν τις επιπτώσεις της υπερφόρτωσης. Τα κοστούμια είναι ένας κορσές με εύκαμπτους σωλήνες που φουσκώνονται από ένα σύστημα αέρα και συγκρατούν την εξωτερική επιφάνεια του ανθρώπινου σώματος, εμποδίζοντας ελαφρώς την εκροή αίματος.

Η υπερφόρτωση αυξάνει την καταπόνηση στη δομή των μηχανών και μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη ή καταστροφή τους, καθώς και σε κίνηση μη ασφαλισμένων ή κακώς ασφαλισμένων φορτίων. Η τιμή υπερφόρτωσης που επιτρέπεται από την επιχειρησιακή τεκμηρίωση για επιβατικά αεροσκάφη [ποια από όλα?] είναι 2,5 σολ .

Παραδείγματα υπερφορτώσεων και η σημασία τους:

Παράδειγμα υπερφόρτωσης	Αξία, ζ
Ένα άτομο (ή οποιοδήποτε αντικείμενο) σε ακίνητη κατάσταση σε σχέση με τη Γη	1
Επιβάτης σε ένα αεροπλάνο κατά την απογείωση	1,5
Αλεξιπτωτιστής προσγείωσης με ταχύτητα 6 m/s	1,8
Αλεξιπτωτιστής που ανοίγει το αλεξίπτωτό του	έως 10,0 (Po-16, D1-5U) έως 16 (Ut-15 ser. 5)
Κοσμοναύτες κατά την κάθοδο στο διαστημόπλοιο Soyuz	έως 3,0-4,0
Πιλότος αθλητικού αεροσκάφους που εκτελεί ακροβατικούς ελιγμούς	από −7 έως +12
Υπερφόρτωση (μακροπρόθεσμη), που αντιστοιχεί στο όριο των φυσιολογικών δυνατοτήτων του ανθρώπου	8,0-10,0
Ρεκόρ για μη θανατηφόρα έκτακτη κάθοδο του διαστημικού σκάφους Soyuz	20-26 (σύμφωνα με διάφορες πηγές): 37
Προηγούμενο αρχείο (βραχυπρόθεσμης) υπερφόρτωσης οχήματος κατά το οποίο ένα άτομο κατάφερε να επιβιώσει	179,8
Η μεγαλύτερη (βραχυπρόθεσμη) υπερφόρτωση κάτω από την οποία ένα άτομο κατάφερε να επιβιώσει. Ο Kenny Brack, IRL IndyCar, συντρίβεται στον τελευταίο αγώνα της σεζόν στο Φορτ Γουόρθ	214
Η υπερφόρτωση που βιώνει ο αυτόματος διαπλανητικός σταθμός «Venera-7» όταν φρενάρει στα πυκνά στρώματα της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης.	350
Υπερφόρτωση που μπορεί να αντέξει μια μονάδα στερεάς κατάστασης (SSD).	1500
Υπερφόρτωση βλήματος κατά την εκτόξευση (στην αρχή της κάννης)	47 000

Συνδέσεις [ | ]

1. , υπερφόρτωση άρθρου.
2. Διακήρυξη της Τρίτης Γενικής Διάσκεψης για τα Βάρη και τα Μέτρα (1901)(Αγγλικά) . Διεθνές Γραφείο Βαρών και Μέτρων. Ανακτήθηκε στις 9 Απριλίου 2013.
3. Dengub V. M., Smirnov V. G.Μονάδες ποσοτήτων. Λεξικό-βιβλίο αναφοράς. - Μ.: Εκδοτικός οίκος προτύπων, 1990. - Σ. 237.
4. Αεροβατικά ελαφρών οχημάτων
5. Ταπεινός Λ.Βαρύτερη έλλειψη βαρύτητας // Επιστήμη και ζωή. - 2007. - Νο. 5. - σελ. 36-42.
6. «Σογιούζ» χωρίς νούμερο. Το 1975, Σοβιετικοί κοσμοναύτες επέζησαν πέφτοντας από το διάστημα (απροσδιόριστος) . Επιχειρήματα και Γεγονότα (27 Νοεμβρίου 2014).
7. Το 1975, Σοβιετικοί κοσμοναύτες γλίτωσαν τον θάνατο δύο φορές σε μία πτήση. (απροσδιόριστος) . RIA Novosti (2 Ιουλίου 2010).

Υπερφόρτωση – στάση απόλυτη τιμήγραμμική επιτάχυνση που προκαλείται από μη βαρυτικές δυνάμεις στην επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης. Όντας ένας λόγος δύο δυνάμεων, η δύναμη g είναι ένα αδιάστατο μέγεθος, αλλά η δύναμη g εκφράζεται συχνά ως η βαρυτική επιτάχυνση g. Μια υπερφόρτωση 1 μονάδας (δηλαδή 1 g) είναι αριθμητικά ίση με το βάρος ενός σώματος σε ηρεμία στο βαρυτικό πεδίο της Γης. Υπερφόρτωση 0 g βιώνεται από ένα σώμα σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης υπό την επίδραση μόνο βαρυτικών δυνάμεων, δηλαδή σε κατάσταση έλλειψης βαρύτητας.

Η υπερφόρτωση είναι διανυσματική ποσότητα. Για έναν ζωντανό οργανισμό, η κατεύθυνση της υπερφόρτωσης είναι πολύ σημαντική. Όταν υπερφορτώνονται, τα ανθρώπινα όργανα τείνουν να παραμένουν στην ίδια κατάσταση (ομοιόμορφη γραμμική κίνηση ή ανάπαυση). Με θετική υπερφόρτωση (κεφάλι - πόδια), το αίμα μετακινείται από το κεφάλι στα πόδια, το στομάχι κατεβαίνει. Με αρνητική υπερφόρτωση, η ροή αίματος στο κεφάλι αυξάνεται. Η πιο ευνοϊκή θέση του ανθρώπινου σώματος, στην οποία μπορεί να αντιληφθεί τις μεγαλύτερες υπερφορτώσεις, είναι ξαπλωμένος ανάσκελα, στραμμένος προς την κατεύθυνση της επιτάχυνσης της κίνησης, η πιο δυσμενής για τη μεταφορά υπερφορτίων είναι στη διαμήκη κατεύθυνση με τα πόδια του προς την κατεύθυνση της επιτάχυνση. Όταν ένα αυτοκίνητο συγκρούεται με ένα στατικό εμπόδιο, ένα άτομο που κάθεται στο αυτοκίνητο θα βιώσει υπερφόρτωση στο στήθος της πλάτης. Μια τέτοια υπερφόρτωση μπορεί να γίνει ανεκτή χωρίς μεγάλη δυσκολία. Ένας μέσος άνθρωπος μπορεί να αντέξει υπερφορτώσεις έως και 15 g για περίπου 3-5 δευτερόλεπτα χωρίς να χάσει τις αισθήσεις του. Ένα άτομο μπορεί να αντέξει υπερφορτώσεις 20-30 g ή περισσότερο χωρίς να χάσει τις αισθήσεις του για όχι περισσότερο από 1-2 δευτερόλεπτα, ανάλογα με το μέγεθος της υπερφόρτωσης.

Μία από τις κύριες απαιτήσεις για τους στρατιωτικούς πιλότους και τους κοσμοναύτες είναι η ικανότητα του σώματος να αντέχει την υπερφόρτωση. Οι εκπαιδευμένοι πιλότοι με στολές anti-g μπορούν να ανεχθούν δυνάμεις g από −3…−2 g έως +12 g. Η αντίσταση σε αρνητικές, ανοδικές υπερφορτώσεις είναι πολύ χαμηλότερη. Συνήθως, στα 7-8 g, τα μάτια «κοκκινίζουν», η όραση εξαφανίζεται και το άτομο χάνει σταδιακά τις αισθήσεις του λόγω της ροής αίματος στο κεφάλι. Κατά την απογείωση, οι αστροναύτες υπομένουν υπερφόρτωση ενώ είναι ξαπλωμένοι. Σε αυτή τη θέση, η υπερφόρτωση δρα στην κατεύθυνση στήθους-πλάτης, γεγονός που σας επιτρέπει να αντέχετε υπερφόρτωση πολλών g μονάδων για αρκετά λεπτά. Υπάρχουν ειδικές στολές κατά της υπερφόρτωσης, το καθήκον των οποίων είναι να ανακουφίσουν τις επιπτώσεις της υπερφόρτωσης. Τα κοστούμια είναι ένας κορσές με εύκαμπτους σωλήνες που φουσκώνονται από ένα σύστημα αέρα και συγκρατούν την εξωτερική επιφάνεια του ανθρώπινου σώματος, εμποδίζοντας ελαφρώς την εκροή αίματος.

Η υπερφόρτωση αυξάνει την καταπόνηση στη δομή των μηχανών και μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη ή καταστροφή τους, καθώς και σε κίνηση μη ασφαλισμένων ή κακώς ασφαλισμένων φορτίων. Η επιτρεπόμενη τιμή υπερφόρτωσης για πολιτικά αεροσκάφη είναι 2,5 g.

Κατά προσέγγιση τιμές υπερφορτώσεων που συναντώνται στη ζωή Άνθρωπος που στέκεται ακίνητος1Επιβάτης σε αεροπλάνο κατά την απογείωση1.5Προσγείωση αλεξιπτωτιστών με ταχύτητα 6 m/s1,8Αλεξιπτωτιστής όταν ανοίγει το αλεξίπτωτο 10.0 (Po-16, D1-5U) έως 16 (Ut-15 ser.5)Κοσμοναύτες κατά την κάθοδο σε ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟ«Σογιούζ» μέχρι 3,0-4,0Πιλότος αθλητικού αεροσκάφους που εκτελεί ακροβατικούς ελιγμούς από -7 έως +12Υπερφόρτωση (μακροπρόθεσμη), που αντιστοιχεί στο όριο των ανθρώπινων φυσιολογικών ικανοτήτων 8,0-10,0Προηγούμενο αρχείο (βραχυπρόθεσμης) υπερφόρτωσης οχήματος κατά το οποίο ένα άτομο κατάφερε να επιβιώσει 179,8 Η μεγαλύτερη (βραχυπρόθεσμη) υπερφόρτωση αυτοκινήτου κάτω από την οποία ένα άτομο κατάφερε να επιβιώσει.