Een voorwerp dat van 5,00 centimeter hoogte valt, komt reeds met 0,990 m/s naar beneden. De gebruikte formules zijn: g: zwaartekrachtversnelling, op aarde 9,81 m/s2.
Bij het maken van een (tandem) skydive ervaar je eerst de vrije val voordat je parachute opent. Nadat je je eindsnelheid hebt bereikt (terminal velocity) is je val snelheid ongeveer 180 tot 220 km/uur. Wil je meer weten over de natuurkunde die er bij een parachutesprong komt kijken?
Een ongeoefend mens kan van 6g buiten bewustzijn raken als deze langere tijd aanhoudt. Er is speciale kleding die deze grens kan verhogen. Bijvoorbeeld piloten van de Red Bull Air Race kunnen (in hun pak) versnellingen van 14g aan. Zij houden wel een marge van 2g aan voor de veiligheid, dus ze gaan niet verder dan 12g.
Eén G-kracht staat gelijk aan het lichaamsgewicht. "In het geval dat hij tachtig kilo weegt, kreeg zijn lichaam tijdens de klap ruim vierduizend kilo te verwerken", legt coureur Jan Lammers uit.
Het ontbreken van de zwaartekracht wordt ook wel gewichtloosheid genoemd. Het lijkt op zweven, op het gevoel dat je krijgt, als je in een achtbaan plotseling naar beneden suist. De astronauten aan boord van het Internationale Ruimtestation zijn in een voortdurende vrije val.
De gemiddelde duur van een parachutesprong hangt af van tot welke hoogte je stijgt. Bij een gemiddelde sprong duurt de vrije val ongeveer tussen de 30 en 60 seconden, afhankelijk van de precieze hoogte van je sprong.
Volgens meteorologen begint de ruimte overigens pas op 10.000 kilometer: daar eindigt namelijk de atmosfeer. Volgens sommige natuurkundigen begint de ruimte op 20 miljoen kilometer afstand: vanaf daar heeft de zwaartekracht van de aarde niet meer de overhand.
Wij mensen kunnen g-krachten goed waarnemen vanaf 3g, maar bij 6g worden we misselijk. Bij 9g raak je buiten bewustzijn en 14g is zelfs dodelijk.
Die druk kan gedurende enkele seconden oplopen tot 4 a 5 G-krachten oftewel vier of vijfmaal het eigen lichaamsgewicht. Dat betekent dat de nek van Verstappen tientallen malen per wedstrijd een kracht van zo'n 25 kilo te verwerken krijgt: het gewicht van hoofd plus helm.
4g is dan een versnelling die 4 x zo groot is als de zwaartekrachtversnelling. Simpelweg 40 m/s² dus. Je wordt dan heel sterk tegen de rugleuning gedrukt. Een raceauto haalt dat niet denk ik, maar in straaljagers en raketten zou je daar wel aan kunnen komen.
Interessant is om te kijken welke fysieke impact een Formule I-race heeft op de coureur. Om te beginnen zijn er enorme G-krachten op het lichaam. Normaal is dit 1 G, maar in de snel genomen bochten van de Formule 1 kan dit oplopen tot wel 5 G, dus 5 maal de zwaartekracht.
BigDipper in Walibi Holland
Lost Gravity behaalt een topsnelheid van 87 kilometer per uur, waardoor je de 680 meter lange baan in 82 seconden aflegt. Door de 4.3G, de twee inversies en de Banked Top Hat ervaar je dat geweldige gevoel van gewichtloosheid!
G-krachten zijn een handig hulpmiddel voor achtbaanfans. Als een achtbaan een versnelling van 2G geeft, dan ga je dus elke seconde zo'n 20 meter sneller. En dat merk je wel, als je in je stoeltje gedrukt wordt. Nog leuker wordt het bij achtbanen die 3G of 4G geven.
De wrijvingskracht remt de valbeweging, voor zware voorwerpen is de wrijvingskracht relatief gering en kunnen we deze verwaarlozen. Voor lichte voorwerpen mogen we de wrijvingskracht niet verwaarlozen, deze kracht heeft een waarneembaar effect en een licht voorwerp valt langzamer dan een zwaar voorwerp.
Voor de maan is de valversnelling 1,62 m/s². De waarde van de valversnelling neemt kwadratisch af met de afstand tot het middelpunt van het hemellichaam (de aarde in ons geval). De standaardvalversnelling, gebruikt voor bijvoorbeeld de definitie van kilogramkracht, is 9,80665 m/s2.
Een vrije val is een val waarbij luchtwrijving geen rol speelt en verwaarloosd wordt. De enige kracht die er in dit geval op een voorwerp werkt is de zwaartekracht die, omdat de massa constant is, steeds hetzelfde is. Resultaat is dat de versnelling die het voorwerp ondervindt constant is.
De g-kracht geeft aan hoeveel keer je je eigen lichaamsgewicht moet kunnen weerstaan. Bijvoorbeeld: Stel dat je lichaam een vertraging van 1 g in verticale richting ondervindt. Dan betekent dit dat je je eigen lichaamsgewicht bovenop je schouders meedraagt. 1 g geeft een vertraging a van 9,81 m/s2 aan.
De crash was 51G, een enorme impact. Dat betekent dat de Nederlander een klap van 51x zijn eigen lichaamsgewicht te verduren kreeg.
G-krachten
De versnelling op een lichaam kun je uitrekenen met de formule F = m * a. Hierin is de F de kracht in Newton (N) en m de massa in kg. De versnelling is symbool a en de eenheid is m/s2. Als op een lichaam een versnelling werkt van 30 m/s2 is dit 3x zo veel als de valversnelling (10 m/s2) dit noemen we dan 3G.
Alleen de allergrootste waaghalzen durven een rit te maken in achtbaan Silver Star. Met een hoogte van 73 meter, een maximum snelheid van 130 km per uur en 4 G-krachten garandeert deze achtbaan namelijk een geweldige adrenalinekick.
Als je bij een achtbaan over de kop gaat, val je niet uit het wagentje. Dat komt door de centrifugale kracht. Deze kracht ontstaat als iets ronddraait of door een bocht gaat. Denk maar aan een emmer met water.
Maar als de zwaartekracht (G-kracht) te groot wordt, kan je lichaam moeilijk bloed naar de hersenen pompen. Je kan dan misselijk worden of zelfs flauw vallen.
Een vluchtje meemaken kost gemiddeld € 7.000. Voor deze prijs krijg je 15 van de bovenstaande parabolen. Dat betekent dus, na een snelle rekensom, dat je in totaal voor 5 minuten gewichtloos bent. Dat komt neer op zo een € 23 euro per seconde gewichtloosheid.
Functie. Jupiter vervult een belangrijke functie binnen het zonnestelsel. Doordat hij zwaarder is dan alle andere planeten tezamen is hij een belangrijke component van het massa-evenwicht van het zonnestelsel.
Door het opstellen van fundamentele wetmatigheden in de natuurkunde is Isaac Newton een van de belangrijkste wetenschappers uit de geschiedenis. Newton deed meerdere belangrijke ontdekkingen, waarvan de ontdekking van de zwaartekracht de bekendste is.