Pozitif aşırı yük. Aşırı yükler, farklı koşullarda bir kişi üzerindeki etkileri

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 fizikte 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 etki eden 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.

Bu nedenle, aşırı yük boyutsuz bir miktardır (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 yerçekimi kuvvetinin iki katı olduğu anlamına geliyor.

Aşırı yük hesaplama örnekleri

Aşırı yükün nasıl hesaplanacağını size göstereceğiz. spesifik örnekler. En çok başlayalım basit örnekler ve daha karmaşık olanlara geçin.

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 onu dünya yüzeyinin yanından yukarıya 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 içeride yatay pozisyon Fırlatılması sırasında rokette. 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 yerçekimi kuvvetine eşit olmaması olacaktır. Aynı ivmeyle astronotlar da roketle eş zamanlı olarak 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. İÇİNDE yatay yön sürücü arabayla 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, Birleşik Devlet Sınavı veya Fizikte Birleşik Devlet Sınavı'ndaki görevleri çözerken ve ayrıca çeşitli konularda yararlı olabilir. Giriş sınavları ve Olimpiyatlar.

Sergey Valerievich tarafından hazırlanan materyal

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, yapısında 2 birimlik aşırı yük oluşur.

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 bir kişi aşırı yükün boyutuna bağlı olarak 1-2 saniyeden fazla kapanmadan 20-30G veya daha fazla büyük aşırı yüklere dayanabilir, örnek 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 havada tutan şişirilebilir hortumlara sahip bir korsedir. dış yüzey insan vücudu, kan çıkışını hafifçe engelliyor.

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 (P.'yi belirlerken ... ... Teknoloji ansiklopedisi

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

Bir cisme uygulanan kuvvet, Newton cinsinden SI birimleriyle ölçülür (1 N = 1 kg m/sn 2). Teknik disiplinlerde kilogram-kuvvet genellikle geleneksel olarak kuvvet ölçüm birimi olarak kullanılır (1 kgf, 1 kilogram) ve benzer birimler: gram-kuvvet (1 gs, 1 G), ton-kuvvet (1 ts, 1 T). 1 kilogram kuvvet, kütlesi 1 olan bir cismin üzerine uygulanan kuvvet olarak tanımlanır. kilogram normal ivme, tanım gereği 9,80665'e eşittir m/sn 2(Bu ivme yaklaşık olarak yer çekimi ivmesine eşittir). Böylece Newton'un ikinci yasasına göre 1 kgf = 1 kilogram· 9.80665 m/sn 2 = 9,80665 N. Kütlesi 1 olan bir cismin de olduğunu söyleyebiliriz. kilogram Bir desteğin üzerinde duranın ağırlığı 1'dir kgfÇoğu zaman, kısaltma amacıyla kilogram-kuvvet basitçe "kilogram" (ve ton-kuvvet, sırasıyla "ton") olarak adlandırılır ve bu bazen farklı birimleri kullanmaya alışkın olmayan insanlar arasında kafa karışıklığına neden olur.

Rus roket bilimi terminolojisi, roket motorları için itme birimleri olarak geleneksel olarak "kilogram" ve "ton" (daha doğrusu kilogram-kuvvet ve ton-kuvvet) kullanır. Yani onlar hakkında konuştuklarında roket motoru 100 tonluk bir itme kuvveti ile bu motorun 10 5'lik bir itme kuvveti geliştirdiği anlamına gelir kilogram· 9.80665 m/sn 2$\yaklaşık$ 10 6 N.

Yaygın hata

Newton ve kilogram-kuvveti birbirine karıştıran bazıları, 1 kilogram-kuvvet kuvvetinin, 1 kilogram ağırlığındaki bir cisme 1'lik bir ivme kazandırdığına inanıyor. m/sn 2 yani hatalı “eşitlik” yazıyorlar 1 kgf / 1 kilogram = 1 m/sn 2. Aynı zamanda aslında açıkça görülüyor ki 1 kgf / 1 kilogram = 9,80665 N / 1 kilogram = 9,80665 m/sn 2- böylece neredeyse 10 kat hataya izin verilir.

Örnek

<…>Buna göre, ağırlıklı ortalama yarıçap içindeki parçacıklara baskı yapan kuvvet şuna eşit olacaktır: 0,74 G/mm2 · 0,00024 = 0,00018 G/mm2 veya 0,18 mG/mm2. Buna göre 0,0018 mG'lik bir kuvvet, kesiti 0,01 mm2 olan ortalama bir parçacığa baskı yapacaktır.
Bu kuvvet, parçacığa, ortadaki parçacığın kütlesine oranına eşit bir ivme kazandıracaktır: 0,0018 mG / 0,0014 mG = 1,3 m/sn 2. <…>

(Vurgu apollofacts.) Elbette, 0,0018 miligram-kuvvetlik bir kuvvet, kütlesi 0,0014 miligram olan bir parçacığa Mukhin'in hesapladığından neredeyse 10 kat daha büyük bir ivme verecektir: 0,0018 miligram-kuvvet / 0,0014 miligram = 0,0018 mg· 9,81 m/s 2 / 0,0014 mg $\yaklaşık$ 13 m/s 2 . (Sadece bu hatanın düzeltilmesiyle, iniş sırasında ay modülünün altında oluşması gereken Mukhin tarafından hesaplanan kraterin derinliğinin anında 1,9'dan düşeceğini belirtmekte fayda var.) M Mukhin'in gerektirdiği, 20'ye kadar santimetre; ancak hesaplamanın geri kalanı o kadar saçma ki bu değişiklik onu düzeltemez).

Vücut ağırlığı

A-tarikatı, vücut ağırlığı vücudun bir destek veya süspansiyona uyguladığı kuvvettir. Bir destek veya süspansiyon üzerinde duran bir cismin ağırlığı (yani Dünya'ya veya başka bir yere göre sabit) Gök cismi) eşittir

(1)

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

burada $\mathbf(W)$ cismin ağırlığıdır, $m$ cismin kütlesidir, $\mathbf(g)$ belirli bir noktadaki yer çekimi ivmesidir. Dünya yüzeyinde yer çekimi ivmesi normal ivmeye yakındır (genellikle 9,81'e yuvarlanır). m/sn 2). Kütle gövdesi 1 kilogram ağırlığı $\yaklaşık$ 1 kilogram· 9.81 m/sn 2$\yaklaşık$ 1 kgf. Ay yüzeyinde yerçekiminden kaynaklanan ivme, Dünya yüzeyine göre yaklaşık 6 kat daha azdır (daha doğrusu 1,62'ye yakın). m/sn 2). Böylece Ay'daki cisimler Dünya'dakilerden yaklaşık 6 kat daha hafiftir.

Yaygın hata

Vücut ağırlığı ile kütleyi karıştırırlar. Bir cismin kütlesi gök cismine bağlı değildir, sabittir (göreceli etkileri ihmal edersek) ve her zaman aynı değere eşittir - hem Dünya'da, hem Ay'da, hem de ağırlıksızlıkta

Örnek

Örnek

Yazar, 20, 2002 tarihli “Duel” gazetesinde, ay modülündeki astronotların Ay'a iniş sırasında yaşadıkları acıları şöyle anlatıyor ve böyle bir inişin imkansızlığında ısrar ediyor:

Astronotlar<…>maksimum değeri 5 olan uzun süreli aşırı yük yaşarsınız. Aşırı yük omurga boyunca yönlendirilir (en tehlikeli aşırı yük). Askeri pilotlara uçakta 8 dakika ayakta durup duramayacağınızı sorun. beş kat aşırı yükte ve hatta kontrol edin. Suda geçirdiğiniz üç günün ardından (Ay'a sıfır yerçekimli uçuşla üç gün geçirdikten sonra), karaya çıktığınızı, Ay kabinine yerleştirildiğinizi ve ağırlığınızın 400 kg (g-force 5) olduğunu hayal edin. tulum 140 kg ve arkadaki sırt çantanız 250 kg idi. Düşmenizi önlemek için kemerinize bağlanan bir kabloyla 8 dakika, ardından 1,5 dakika daha tutuluyorsunuz. (sandalye yok, yatak yok). Bacaklarınızı bükmeyin, kol dayama yerlerine yaslanın (eller kumandaların üzerinde olmalıdır). Kafanızdan kan mı çekildi? Gözlerin neredeyse kör mü? Ölmeyin ya da bayılmayın<…>
Kozmonotları uzun vadeli 5 kat aşırı yük ile "ayakta" pozisyonda inişi kontrol etmeye zorlamak gerçekten kötü - bu kesinlikle İMKANSIZ.

Bununla birlikte, daha önce de gösterildiği gibi, inişin başlangıcında astronotlar yaklaşık 0,66 g'lık bir aşırı yük yaşadılar - bu, normal dünya ağırlıklarından belirgin şekilde daha azdı (ve sırtlarında herhangi bir sırt çantası yoktu - onlar) doğrudan geminin yaşam destek sistemine bağlıydı). İnişten önce, motordan gelen itme kuvveti aracın Ay'daki ağırlığını neredeyse dengeledi, dolayısıyla ilgili ivme yaklaşık 1/6 g oldu; yani iniş boyunca yerde durdukları zamana göre daha az stres yaşadılar . Aslında açıklanan kablo sisteminin görevlerinden biri tam olarak astronotların ayakları üzerinde kalmasına yardımcı olmaktı. düşük ağırlık koşullarında.

Bununla birlikte, g-kuvveti genellikle standart yer çekimi ivmesi birimleriyle belirtilir. G(“zhe” olarak telaffuz edilir), 9,80665 m/s²'ye eşittir. 0'da aşırı yükleme G yalnızca yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında, yani ağırlıksız durumdaki serbest düşme durumundaki bir vücut tarafından test edilir. Deniz seviyesinde Dünya yüzeyinde duran bir cismin maruz kaldığı yük 1'dir.

Aşırı yükleme vektörel bir büyüklüktür. Canlı bir organizma için aşırı yüklenmenin yönü çok önemlidir. Aşırı yüklendiğinde insan organları aynı durumda kalma eğilimindedir (düzgün doğrusal hareket veya dinlenme). Pozitif aşırı yük ile (hızlanma bacaklardan başa doğru yönlendirilir ve aşırı yük vektörü baştan bacaklara doğrudur), kan baştan bacaklara doğru hareket eder, mide aşağı iner. Negatif aşırı yük ile başa giden kan akışı artar. İnsan vücudunun en büyük aşırı yükleri algılayabildiği en uygun pozisyon sırt üstü yatıp hareketin hızlanma yönüne dönük olması, aşırı yükleri aktarmak için en elverişsiz pozisyon ise bacakların hareket yönüne doğru olduğu uzunlamasına yöndedir. hızlanma. Bir araba sabit bir engelle çarpıştığında, arabada oturan kişi sırt-göğüs yükü yaşayacaktır. Böyle bir aşırı yük fazla zorluk çekmeden tolere edilebilir. Sıradan bir insan 15'e kadar aşırı yüke dayanabilir G yakın 3-5 saniye bilinç kaybı olmadan. 20-30 arası aşırı yükleme G veya daha fazla, aşırı yükün büyüklüğüne bağlı olarak kişi bilincini kaybetmeden 1-2 saniyeden fazla dayanamaz.

Askeri pilotlar ve kozmonotlar için temel gereksinimlerden biri vücudun aşırı yüke dayanma yeteneğidir. Yerçekimini önleyici kıyafetler giyen eğitimli pilotlar -3…−2 g kuvvetlerine dayanabilir G +12'ye kadar G . Genellikle pozitif aşırı yük ile 7-8 G gözler “kırmızıya döner”, görme kaybolur ve kafadan kanın akması nedeniyle kişi yavaş yavaş bilincini kaybeder. Negatif, yukarı doğru aşırı yüklere karşı direnç çok daha düşüktür. Kalkış sırasında astronotlar yatarken aşırı yüke maruz kalırlar. Bu pozisyonda aşırı yük göğüs - sırt yönünde hareket eder ve bu da birkaç dakika boyunca birkaç ünitenin aşırı yüklenmesine dayanmanızı sağlar G. Görevi aşırı yükün etkilerini hafifletmek olan özel aşırı yük önleyici giysiler vardır. Elbiseler, hava sistemiyle şişirilen ve insan vücudunun dış yüzeyini tutarak kanın çıkışını hafifçe engelleyen hortumlara sahip bir korsedir.

Aşırı yükleme, makinelerin yapısındaki gerilimi artırır ve bunların bozulmasına veya tahrip olmasına, ayrıca emniyete alınmamış veya zayıf emniyete alınmış yüklerin hareket etmesine yol açabilir. Operasyonel belgelerin izin verdiği aşırı yük değeri yolcu uçağı [hangileri?] 2,5 G .

Aşırı yükleme örnekleri ve anlamları:

Aşırı yükleme örneği	Değer, g
Dünyaya göre sabit durumda olan bir kişi (veya herhangi bir nesne)	1
Kalkış sırasında uçaktaki yolcu	1,5
Paraşütçü 6 m/s hızla iniyor	1,8
Paraşütçü paraşütünü açıyor	10,0'a kadar (Po-16, D1-5U) 16'ya kadar (Ut-15 seri 5)
Soyuz uzay aracına iniş sırasında kozmonotlar	3,0-4,0'a kadar
Aerobatik manevralar yapan spor uçak pilotu	−7'den +12'ye
Aşırı yük (uzun vadeli), insanın fizyolojik yeteneklerinin sınırına karşılık gelir	8,0-10,0
Soyuz uzay aracının ölümcül olmayan acil iniş rekoru	20-26 (çeşitli kaynaklara göre): 37
Bir kişinin hayatta kalmayı başardığı (kısa süreli) araç aşırı yüklenmesine ilişkin önceki kayıt	179,8
Bir kişinin hayatta kalmayı başardığı en büyük (kısa vadeli) aşırı yük. Kenny Brack, IRL IndyCar, sezonun son yarışında Fort Worth'ta kaza yaptı	214
Venüs atmosferinin yoğun katmanlarında fren yaparken otomatik gezegenlerarası istasyon "Venera-7" tarafından yaşanan aşırı yük.	350
Bir katı hal sürücüsünün (SSD) dayanabileceği aşırı yük	1500
Ateşlendiğinde merminin aşırı yüklenmesi (namlunun başlangıcında)	47 000

Bağlantılar [ | ]

1. , makale aşırı yükü.
2. Üçüncü Genel Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansı Bildirgesi (1901)(İngilizce) . Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu. Erişim tarihi: 9 Nisan 2013.
3. Dengub V.M., Smirnov V.G. Büyüklük birimleri. Sözlük-referans kitabı. - M .: Standartların yayınevi, 1990. - S. 237.
4. Hafif araçların akrobasi
5. Mütevazi L. Ağırlıklı ağırlıksızlık // Bilim ve yaşam. - 2007. - Sayı 5. - s. 36-42.
6. Numarasız "Birlik". 1975'te Sovyet kozmonotları uzaydan düşerek hayatta kaldı (Tanımsız) . Tartışmalar ve Gerçekler (27 Kasım 2014).
7. 1975'te Sovyet kozmonotları tek uçuşta iki kez ölümden kurtuldu. (Tanımsız) . RIA Novosti (2 Temmuz 2010).

Aşırı yükleme - tutum mutlak değer Yerçekimi dışı kuvvetlerin neden olduğu doğrusal ivmenin Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesine oranı. İki kuvvetin oranı olan g-kuvveti boyutsuz bir niceliktir, ancak g-kuvveti genellikle yer çekimi ivmesi g cinsinden ifade edilir. 1 birimlik (yani 1 g) aşırı yük, sayısal olarak Dünya'nın çekim alanında hareketsiz durumdaki bir cismin ağırlığına eşittir. Yalnızca yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında, yani ağırlıksızlık durumunda serbest düşme durumundaki bir vücut tarafından 0 g'lık bir aşırı yük yaşanır.

Aşırı yükleme vektörel bir büyüklüktür. Canlı bir organizma için aşırı yüklenmenin yönü çok önemlidir. Aşırı yüklendiğinde insan organları aynı durumda kalma eğilimindedir (düzgün doğrusal hareket veya dinlenme). Pozitif aşırı yük (baş - bacaklar) ile kan baştan bacaklara doğru hareket eder, mide aşağı iner. Negatif aşırı yük ile başa giden kan akışı artar. İnsan vücudunun en büyük aşırı yükleri algılayabildiği en uygun pozisyon sırt üstü yatıp hareketin hızlanma yönüne dönük olması, aşırı yükleri aktarmak için en elverişsiz pozisyon ise bacakların hareket yönüne doğru olduğu uzunlamasına yöndedir. hızlanma. Bir araba sabit bir engelle çarpıştığında, arabada oturan kişi sırt-göğüs yükü yaşayacaktır. Böyle bir aşırı yük fazla zorluk çekmeden tolere edilebilir. Ortalama bir insan, bilincini kaybetmeden yaklaşık 3-5 saniye boyunca 15 grama kadar aşırı yüklere dayanabilir. Bir kişi, aşırı yükün büyüklüğüne bağlı olarak 1-2 saniyeden fazla olmamak üzere, bilincini kaybetmeden 20-30 g veya daha fazla aşırı yüke dayanabilir.

Askeri pilotlar ve kozmonotlar için temel gereksinimlerden biri vücudun aşırı yüke dayanma yeteneğidir. Yerçekimine karşı koruyucu kıyafetler giyen eğitimli pilotlar, -3…−2 g ile +12 g arasındaki g kuvvetlerini tolere edebilir. Negatif, yukarı doğru aşırı yüklere karşı direnç çok daha düşüktür. Genellikle 7-8 g'da gözler "kırmızıya döner", görme kaybolur ve kişi, kafasına kan akışı nedeniyle yavaş yavaş bilincini kaybeder. Kalkış sırasında astronotlar yatarken aşırı yüke maruz kalırlar. Bu pozisyonda, aşırı yük göğüs-sırt yönünde etki eder ve bu da birkaç g birimlik aşırı yüke birkaç dakika boyunca dayanmanıza olanak tanır. Görevi aşırı yükün etkilerini hafifletmek olan özel aşırı yük önleyici giysiler vardır. Elbiseler, hava sistemiyle şişirilen ve insan vücudunun dış yüzeyini tutarak kanın çıkışını hafifçe engelleyen hortumlara sahip bir korsedir.

Aşırı yükleme, makinelerin yapısındaki gerilimi artırır ve bunların bozulmasına veya tahrip olmasına, ayrıca emniyete alınmamış veya zayıf emniyete alınmış yüklerin hareket etmesine yol açabilir. Sivil uçaklar için izin verilen aşırı yük değeri 2,5 g'dır.

Hayatta karşılaşılan aşırı yüklerin yaklaşık değerleri Hareketsiz duran adam1Kalkış sırasında uçaktaki yolcu1.5Paraşütçünün 6 m/sn hızla inişi1,8Paraşütçü paraşütü açarken 10.0 (Po-16, D1-5U) ila 16 (Ut-15 ser.5)İniş sırasında kozmonotlar uzay gemisi 3.0-4.0'a kadar "Soyuz"Spor uçağı pilotu −7'den +12'ye kadar akrobasi manevraları gerçekleştiriyorAşırı yük (uzun vadeli), insanın fizyolojik yeteneklerinin sınırına karşılık gelir 8,0-10,0Bir kişinin hayatta kalmayı başardığı (kısa süreli) araç aşırı yüklenmesine ilişkin önceki kayıt 179,8 Bir kişinin hayatta kalmayı başardığı bir arabanın en büyük (kısa vadeli) aşırı yükü.