مشکل نیروی جی چیست؟

عکس نویسنده
فرهاد کاشانی
نویسنده
به نقل از وبسایت مهندس فرهاد کاشانی: اگر شما دارید با سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت در یک جاده صاف حرکت می کنید فقط دارید به اندازه یک G وزن به جاده می دهید ولی نه شتاب جانبی دارید و نه شتاب منفی ترمز و نه شتاب مثبت شتابگیری. حالا در یک دست انداز می افتید یا از روی یک سرعت گیر رد می شوید ناگهان آن یک جی ناشی از وزن شما، به دو یا سه جی ممکن است برسد. در واقع ماشین های معمولی می توانند ۲٫۵ جی وزن خود را تحمل کنند و ماشین های اسپرت با فنرهای محکم تر تا ۳ جی را می توانند تحمل کنند و ماشین های ۴x۴ آفرود با فنرهای محکم تر می توانند ۴ جی را تحمل کنند. در شتاب سرعت گیری اکثر ماشین ها تا به حد ۰٫۷۵ در شتاب مستقیم می رسند ولی سوپر اسپرت ها می توانند به بیش از یک جی برسند ولی از ۱٫۵ جی بالاتر را کمتر انتظار داشته باشید.
در شتاب منفی یعنی ترمز هم اکثر ماشین ها به کمتر از یک جی می رسند ولی در یک فراری این عدد به ۱٫۲ هم می رسد و شاید در بعضی حتی به ۱٫۵ جی. در شتاب جانبی هم اکثر ماشین ها زیر یک جی را می توانند تحمل کنند ولی ماشین های سوپر اسپرت حتی از مرز عدد ۱ می گذرند و حتی شاید به ۱٫۵ هم برسند ولی ماشین های فورمول یک می توانند تا ۵ جی جانبی را هم تحمل کنند.
در هواپیماها ، یک جت جنگی در یک لوپ (دایره عمودی) می تواند تا ۹ جی را هم تحمل کند در حالیکه سر خلبان در داخل دایره باشد. اگر خلبان بخواهد همان لوپ را با سر در بیرون دایره تحمل کند این عدد یا جی منفی به ۲ هم نخواهد رسید زیرا تمام مویرگهای مغز پاره خواهند شد.

تمام اینها که گفتم جی های خوب و قابل تحمل بودند. فکر کنید شما ماشینی بسازید که شتاب صفر تا صد آن ۰٫۵ ثانیه باشد. محاسبه آنرا نمی دانم ولی احتمالاً نیروی جی خطی که سر شما را به پشت سری می چسباند بیش از ده جی خواهد بود و بطور لحظه ای می تواند شما را بیهوش کند. من در ماشین هایی که شتاب آنها در حد سه ثانیه بوده است بعد از شتابگیری دچار سردرد شده ام. پس داریم کم کم به جایی می رسیم که جی دیگر لذتبخش نیست. اولین باری که سوار ماشینی شدم که صفر تا یکصد آن در حدود ده ثانیه بود چنان خوشی به من دست داد که باور کردنی نبود تا پنج ثانیه هم لذتبخش بود. زیر ۵ ثانیه دیگر مطمئن نبودم که آیا کنترل کامل روی محیط اطراف دارم یا خیر و اگر کسی ناگهان بپرد جلوی ماشین آیا من بموقع عمل خواهم کرد؟
حالا وارد قسمت زشت جی بشویم. می دانید که در اکثر تصادف ها نیروی جی شما را می کشد؟ فکر کنید که سوار یک تانک هستید که اصلاً در هیچ تصادفی آسیب نمی بینید. فکر کنید که این تانک می تواند دویست کیلومتر هم سرعت برود. آیا خانواده خود را سوار چنین تانکی می کنید؟ من که نمی کنم. چرا؟ فکر کنید که تانک با یک دیوار یا درخت قطور تصادف کند. شما سرعتتان در یک صدم ثانیه از دویست به صفر می رسد. مجدداً محاسبه آنرا نمی دانم ولی در اینترنت براحتی قابل پیدا شدن است ولی حدسم این است که ممکن است یکصد جی فشار به بدن شما وارد شود.
حتی اگر کمربند ایمنی شما را سرجایتان نگه دارد و پاره نشود (که می شود) مغز شما با نیروی یکصد جی با جمجمه شما برخورد می کند و دچار خونریزی مغزی خواهید شد. ممکنست معده شما هم دچار همین مشکل بشود و خلاصه تمام بدن شما می تواند خونریزی داخلی بکند بدون اینکه با چیزی یا جایی برخورد کرده باشد.
حالا اگر بدنه تانک را با یک ماشین مرسدس بنز عوض بکنید درصد کمی هست که سالم بمانید علت این است که بدنه مرسدس بنز مانند آکاردئون جمع می شود و آن یکصد جی منفی را ممکنست به ۳۰ جی منفی تبدیل کند و برای شما احتمال زنده ماندن را بگذارد.
یک کاسکت موتورسواری خوب قرار است که ضربات ۱۰۰ جی را تبدیل به مثلاً ۲۰-۱۰ جی بکند که شاید شانس برای زنده ماندن راننده بگذارد.

یک کاراته باز را مجسم کنید که با مشت می خواهد یک آجر را خرد کند. اگر ضربه وی خیلی قوی باشد ولی نه در حدی که آجر را بشکند باعث یک شتاب منفی چند ده جی در استخوان های وی می شود که منجر به شکسته شدن مشت او می شود. ولی اگر ضربه اش قوی تر بوده و باعث شکسته شدن آجر بشود نیروی جی وارده بسیار کمتر خواهد شد و دست سالم خواهد ماند. حالا فکر کنید که شما آن کاراته باز هستید و به شما گفته بشود که اگر با آخرین ضربه مشت بزنی هیچ چیزیت نمی شود ولی اگر کمی ضعیف بزنی دستت داغون خواهد شد. چه کار می کنید؟ اگر خیلی محکم زدید و آجر نشکست چی؟ آنوقت دست شما داغون می شود.
اگر ماشین های الکتریکی آینده بتوانند ده جی شتاب خطی مستقیم در شتابگیری و ده جی شتاب در ترمز و ده جی شتاب جانبی به بدن شما وارد کنند تکلیف چه می شود؟
اگر زمان آنها صدم ثانیه باشد ممکن است بیهوش بشوید ولی بیشتر باشد احتمالاً بیهوش و شاید حتی بر اثر خونریزی داخلی مجروح یا کشته بشوید. پس خیلی هم دنبال شتاب بیشتر (عدد بیشتر) نباشید.
نظرات