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terça-feira, 13 de maio de 2014

A matemática vai ao parque- A força G ou G force


A força G é uma força de aceleração que pode ser sentida quando uma pessoa muda de direção em qualquer veículo ou numa montanha russa é a típica sensação de vazio no estômago.
Pode ser dividida em dois tipos: a força G negativa, aquela que causa sensação de perca de peso; e a força G positiva, aquela que causa sensação de pressão sobre o assento. Por segurança, em atrações são comuns forças de aproximadamente até 5 G positivo, pois acima de 7 os sintomas poderiam ser fatais.
Um objeto parado experimenta uma força de 1G em relação à Terra. 
Calcular isso é bastante simples. 1 g significa que estamos sob uma aceleração de, aproximadamente, 9.8 m/s. Já em 2 g, essa aceleração duplica. Em 3 g, o valor original triplica e assim vai seguindo progressivamente.

A tolerância humana depende da intensidade da força, da duração e do local onde a força G é aplicada, uma  pessoa pode aguentar até 6G durante 6 segundos, antes de desmaiar, pois existe a possibilidade do sangue se acumular nas extremidades do cérebro e causar uma perda de consciência..
 
O que causa a g-force não é simplesmente altura ou velocidade; são elementos  como: uma curva acentuada, ou um looping  onde se muda a direção repentinamente.
As montanhas-russas costumam atingir de 3 a 6G por apenas 2 a 3 segundos durante um passeio o que significa que não há tempo suficiente para prejudicar o fluxo de sangue cerebral.

*G force 2g a3g: Embora gere algum desconforto, raramente causa perda de consciência. Além de montanhas russas, astronautas passam por esse nível de pressão durante o lançamento e a reentrada.

*G force 4 g a 6 g: Mesmo não desmaiando, quem é submetido a tanta pressão costuma sofrer de vários outros problemas como perda temporária da visão.
*G force 9g a 12g: O ponto máximo de aceleração atingido por pilotos de caça ao fazerem manobras aéreas, exerce tanta pressão que torna difícil mesmo para pessoas treinadas manterem-se nela por 8 a 10 segundos.

*G force 18 g:Aqui é onde se acredita ser o limite de resistência do corpo humano. Bastam alguns segundos para que nossos órgãos simplesmente não aguentem, rasgando-se em pedaços. Os pulmões são comprimidos com tanta força que se torna impossível respirar. Menos de um minuto é suficiente para a morte certa.

Uma montanha-russa poderia matar da seguinte forma: uma aceleração de 10 G por cerca de um minuto.

  
O verdadeiro perigo de tal força não é a força dessa pressão mas o tempo a que somos submetidos a ela. Uma prova disso está na lista que mostra que aguentamos valores absurdos, desde que por poucos instantes:
  • Espirrar exige que o corpo aguente 3 g. Mas, para a surpresa de muitos, a tosse é ainda mais intensa, fazendo com que o corpo chegue à 3,5 g com facilidade;
  • Pilotos como Ralf Schumacher e Robert Kubica já atingiram valores ainda mais absurdos em acidentes nas corridas de F1: ambos ultrapassaram 70 g, mas apenas durante milésimos de segundo;
  • O atual recorde mundial de resistência do homem à força g é de 82,6 g. E isso por um período bastante “longo” de 0,04 segundos.
  • Os astronautas, ao chegar no espaço, experimentam  0 g.
Lista de algumas atrações e suas respectivas G forces.

1) Goliath ( Six flags great adventure- EUA)
G force 4,5g
Ângulo queda 61°

2)Dodonpa (Japão)

G force 2.7g
Altura 52m
Ângulo queda e subida 90°
Velocidade 172 km/h


3) Huracan - Belantis /AlemanhaEXTENSÃO: 560m
ALTURA MÁXIMA: 32m
QUEDA: 54,6m
ÂNGULO V ERTICAL MÁXIMO: 97°
INVERSÕES: 5
VELOCIDADE: 85km/h
DURAÇÃO DA VOLTA: 1:30
FORÇA G: 4.3
4) Diving Machine G5 -  TaiwanEXTENSÃO: 381 m
QUEDA: 54,6 m
VELOCIDADE: 110 km/h
ÂNGULO VERTICAL MÁXIMO: 87,5°
G-FORCE: 5


5) Titan - no Texas
G force  4,5 g
Velocidade 173 km/h
Ângulo da queda 65°
10ª maior montanha russa do mundo. 


6) Kingda Ka, atinge uma altura de 456 pés (139 metros) e uma velocidade máxima de 128 mph (206 km / h), enquanto puxa um máximo de 5G. 

7)Montezum- Hopi Hari

Sua G force é a força que o carrinho sofre nas curvas, com a velocidade e a gravidade que o empurram para fora. Na primeira descida, a pior de todas, a força é de 2G, ou seja, duas vezes o peso do seu corpo. Mas como dura pouco, não se sente nada. Por mais tempo, você desmaiaria.
Logo na primeira descida, chega-se a 103 km/h. O carrinho cai de uma altura de 56 metros e desaba.

8) La tour Eiffel – Hopi Hari
Força G 2g
Altura 69,5m
Velocidade 4 km/h


9)A última montanha-russa para quebrar o recorde g-force foi Tower of Terror  na África do Sul, que chega a até 6,3 g, mas apenas se eleva a um quarto da altura da montanha mais alta do mundo, Kingda Ka.
Tower of Terror levanta o carro com um  elevador .Em seguida, ele empurra o carro para a frente na queda vertical. A queda mergulha  a 90° sob o solo em uma antiga mina. 
Altura:34 m Queda:50 m Inversões:0 Velocidade:95 km


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