ما هو تأثير القوة G أو ما يعرف بقانون التسارع؟ وكيف تؤثر على الانسان؟
عندما تتسارع الأجسام عبر الهواء في اتجاه أو بعيدًا عن الأرض، تمارس قوى الجاذبية مقاومة ضد الأجسام البشرية والأشياء والمواد من جميع الأنواع. وعندما نطير أعلى وأعلى، يزداد تأثير قوى الجاذبية على أجسامنا بصورة أكبر. وتأثير القوة g هو تأثير جسم من التسريع. وتتمثل في معاناة رواد الفضاء أثناء تسريع انطلاق الصاروخ.
يمكن أن تكون شاهد بعض الفيديوهات لأشخاص تتحول أشكالهم في ثواني معدودة، فترى شخص في الـ 20 من عمره يبدو وكأنه في عامه الـ 60. وهذه الظاهرة ما هي إلا من تأثير القوة g عليه.
يمكن لجسم الإنسان أن يتحمل حتى قوة 5 g، والتي يمكن تجربتها عادة في قطار الملاهي السريع. ولكن بالنسبة للطيارين العسكريين ورواد الفضاء يتم خضوعهم لتدريبات G-Force المكثفة حتى تتأقلم أجسامهم لقوة 9 g. حيث تؤدي الزيادة الكبيرة في قوى التسارع إلى فقدان للوعي (G-LOC)وهي اختصار G-induced Loss of Consciousness أي فقدان وعي مستحث وذلك نتيجة تزايد الثقل المعياري G-Force، مما يؤدي إلى إبعاد الدم عن الدماغ ومما يتسبب في فقدان الطيارين السيطرة على طائراتهم.
أمثلة على ظاهرة تأثير القوة g
- معاناة رواد الفضاء أثناء تسريع انطلاق الصاروخ.
- معاناة الطيار عندما تنحرف به الطائرة بشدة عن الاتجاه المستقيم.
- عملية كبح السيارة تجعلنا تحت تأثير القوة جي لفترة وجيزة حتى تتوقف السيارة.
أنواع قوى G
- Gx: قوة الجاذبية التي تمارس على جسم الطيار من الصدر إلى الخلف أثناء الإقلاع أو التسارع المفاجئ، مما يدفع الطيار للعودة إلى مقاعده.
- -Gx: القوة التي تمارس من الخلف إلى الصدر، والتي تدفع الطيار للأمام. قد يحدث هذا أثناء عمليات الإنزال أو التأثيرات الأمامية.
- Gy: قوة الجاذبية الجانبية التي تمارس على أكتاف الطيار، كما هو الحال أثناء التدحرج الجانبي.
- Gz: قوة الجاذبية التي تمارس على المستوى العمودي للجسم، مثل أثناء التعافي من الغوص.
- -Gz: القوة التي تمارس عموديًا بينما يدفع الطيارون إلى الغطس.
اقرأ أيضًا:
- ما هي أقوى المعادن والسبائك الموجودة في العالم؟
- هل تستطيع كسر الزجاج باستخدام صوتك كما يحدث في الأفلام؟
- كيفية وزن المعادلات الكيميائية بطريقة صحيحة؟
تاثير القوة g على الإنسان
عند حدوث التسارع يبدا الجسم في محاولة التكيف والاستجابة من خلال زيادة معد ضربات القلب لتزويد الدماغ بتدفق دم مناسب. ولكن مع زيادة قوى التسارع، يزداد تأثير القوة g ويمكن أن تكون النتائج مأساوية خصوصًا العيون معرضة بشكل خطر لتأثير قوى التسارع، وتظهر بعض العلامات الأولى للمشاكل في قمرة القيادة إلى فقدان جزئي للرؤية.
- عندما يتعرض شخص لتسارع 2 g يزداد وزنه إلى ضعف وزنه العادي.
- عندما يتعرض شخص لتسارع 3 g يقل سريان الدم في الدماغ، ويؤدي إلى اختلال النظر.
- وعندما يتعرض لتسارع مقداره 6 g يصبح وزنه نحو نصف طن، وهذا ما يعانيه رائد الفضاء أثناء عودته عند انكباح كبسولة الفضاء في جو الأرض.
- عندما يتعرض شخص لتسارع بين 7 g يفقد الشخص وعيه خلال 15 ثانية. ولذلك يلبس الطيار المقاتل ملابس بها وسائد تنتفخ بالهواء فتمنع تسرب الدم من الدماغ إلى الأطراف، فلا يفقد وعيه أثناء المناورات القتالية.
- وعندما يتعرض لـ g 8 يحدث يفقد وعيه، وقد يصاب بكسور في العظام.
- عند 10 g يحدث الإغماء في أقل من ثانية واحدة، حيث يشعر جسمك بثقل، يندفع الدم إلى القدمين، ولا يمكن للقلب أن يضخ بقوة كافية لجلب هذا الدم الثقيل إلى الدماغ. وتتحول رؤيتك إلى اللون الأسود. وإذا لم ينخفض التسارع، فسوف تفقد وعيك وتموت في النهاية.
- أما عند 14 g قد تؤدي إلى الموت.
لا يستطيع البشر العاديون تحمل أكثر من 9 g، وذلك لبضع ثواني فقط وتحمل 5 لمدة دقيقتين فقط، و 3 لمدة ساعة واحدة فقط.أما بالنسبة لرواد الفضاء والطياريين فالأمر مختلف وذلك نتيجة لتدريباتهم القاسية، كما يرتدي الطيارون الحربيون سترة تسمى g sute وهي تشد على منطقة البطن و الأوراك و الجزء العلوي من الفخذين وبها أنبوب يوصل إلى الطائرة كي يضغط الهواء بها عند عملية g force. والفائدة من هذه السترة أنها تتيح للطيار عدم فقدانه للوعي حتى 9 g.
