In de centrifuge ervaren astronauten soms tot acht keer de kracht van de zwaartekracht. Met elke G die erbij komt, voelt het aan alsof er een zware steen op hun borstkas drukt. Als de G-krachten echt hoog oplopen, kunnen ze zelfs het bewustzijn verliezen.
Tijdens de centrifuge-training ervaren vliegers, en nu dus de aspirant-astronauten, hoe extreme G-krachten voelen. Die lopen op tot 9 keer de zwaartekracht, zoals in gevechtsvliegtuigen. De 7 aspirant-astronauten kregen te maken met maximaal 6 G-krachten.
Een mens kan g-krachten goed waarnemen vanaf 3g. Bij 6g worden de meeste mensen misselijk, bij 9g raakt men buiten bewustzijn en 14g is dodelijk.
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.
G-krachten
Zo'n effect wordt door fabrikanten van achtbanen ook wel een g-kracht genoemd. Natuurkundigen zijn vaak minder fan van de term omdat een g-kracht helemaal geen kracht is, maar de verhouding tussen de ervaren versnelling van een passagier, en de gemiddelde valversnelling op aarde (van 1g = 9,8 m/s2).
G-force (zwaartekrachtversnelling): G-force betekent hoe snel je versnelt of vertraagt door de zwaartekracht op aarde. Als je stilstaat, ervaar je 0 G (geen versnelling). Als je bijvoorbeeld van een trampoline springt en omhoog beweegt, ervaar je positieve G-krachten. Als je snel valt, ervaar je negatieve G-krachten.
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.
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!
Aan de 'bovenkant' van de acht heeft het toestel een snelheid van slechts 92 km/u. Tijdens de heftige luchtmanoeuvres in onderstaand filmpje ervaart Dojo g-krachten van maximaal 9 g (met een g-pak aan natuurlijk).
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.
Gevaar. Te hoge G-krachten kunnen gevaarlijk zijn. Je botten breken, je bloedvaten barsten en je organen gaan schuiven. Ook kan het bloed wegtrekken uit je hersens.
Bij het remmen ervaart een Formule 1-coureur gemiddeld een kracht van 5 G op zijn lichaam; bij het accelereren van 2 G. In bochten kunnen de g-krachten oplopen tot maximaal 5 à 6 G. Tegen meer is de auto (en vooral de banden) niet bestand.
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.
Een astronaut van 75 kilogram trekt het ruimtepak aan. De massa van de astronaut met pak is 110 kilogram. Veertig jaar geleden hebben astronauten grote sprongen op de maan gemaakt.
De laatst gemeten snelheid voordat het noodlot toesloeg was 220 kilometer per uur. Het lichaam van Grosjean kreeg 53 g te verdragen bij de crash. Ter vergelijking, dat is ongeveer tien keer zo veel als coureurs te verwerken krijgen als ze door een snelle bocht rijden in hun Formule 1-wagen.
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.
Tijdens een rit in Troy bereikt de trein een hoogte van 31,9 meter en een topsnelheid van 86,9 km/u. In 1:50 minuten legt de trein een traject van 1077 meter af, waarbij bezoekers een maximale g-kracht van 2,4 g.
Woensdag 1 juli wordt de nieuwe attractie Baron 1898 in gebruik genomen, een 'dive coaster' van bijna 30 meter hoog, met een vrije val van 37,5 meter en een maximale snelheid van 90 km per uur.
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.
De crash was 51G, een enorme impact. Dat betekent dat de Nederlander een klap van 51x zijn eigen lichaamsgewicht te verduren kreeg.
De hedendaagse generatie is de zwaarste in de F1-historie. Dit komt onder meer door de verbeterde veiligheid. De halo weegt bijvoorbeeld al zo'n zeven kilogram. Gedurende een Grand Prix-weekend, en ook tijdens de race, gaat het gewicht van een F1-auto nogal op en neer door het verbruik van brandstof.
Fz = m · g
Hierin is m de massa van het object dat wordt aangetrokken in kilogram, g is de valversnelling op aarde en heeft een waarde van 9.81m/s2. Fz is dan de kracht in Newton waarmee de zwaartekracht het object naar de aarde trekt.
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.