विभिन्न परिस्थितियों में एक व्यक्ति पर अधिभार और उनका प्रभाव। बल की इकाइयाँ किसी व्यक्ति के लिए अधिकतम क्षैतिज g-बल

इस लेख में, भौतिकी और गणित में एक शिक्षक इस बारे में बात करता है कि त्वरण या मंदी के समय शरीर द्वारा अनुभव किए गए अधिभार की गणना कैसे करें। इस सामग्री को स्कूल में बहुत खराब माना जाता है, इसलिए छात्र अक्सर यह नहीं जानते कि इसे कैसे लागू किया जाए अधिभार गणना, लेकिन भौतिकी में परीक्षा और परीक्षा में संबंधित कार्य पाए जाते हैं। तो इस लेख को अंत तक पढ़ें या संलग्न वीडियो ट्यूटोरियल देखें। आपके द्वारा प्राप्त ज्ञान परीक्षा में आपके लिए उपयोगी होगा।

आइए परिभाषाओं से शुरू करें। अधिभारपृथ्वी की सतह पर इस पिंड पर कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के परिमाण के लिए किसी पिंड के भार का अनुपात कहलाता है। शरीर का वजनवह बल है जो किसी सहारे या निलंबन पर शरीर की ओर से कार्य करता है। याद रखें, वजन शक्ति है! इसलिए, वजन न्यूटन में मापा जाता है, न कि किलोग्राम में, जैसा कि कुछ लोग मानते हैं।

इस प्रकार, अधिभार एक आयामहीन मात्रा है (न्यूटन को न्यूटन द्वारा विभाजित किया जाता है, परिणाम के रूप में कुछ भी नहीं रहता है)। हालांकि, कभी-कभी यह मात्रा मुक्त गिरावट त्वरण में व्यक्त की जाती है। उदाहरण के लिए, वे कहते हैं कि अधिभार बराबर है, जिसका अर्थ है कि शरीर का भार गुरुत्वाकर्षण बल का दोगुना है।

अधिभार गणना उदाहरण

आइए दिखाते हैं कि विशिष्ट उदाहरणों पर अधिभार की गणना कैसे करें। आइए सबसे सरल उदाहरणों से शुरू करें और अधिक जटिल उदाहरणों पर आगे बढ़ें।

जाहिर है, जमीन पर खड़े व्यक्ति को किसी जी-बलों का अनुभव नहीं होता है। इसलिए मैं कहना चाहता हूं कि इसका ओवरलोड जीरो है। लेकिन आइए निष्कर्ष पर न जाएं। आइए इस व्यक्ति पर कार्य करने वाली शक्तियों को आकर्षित करें:

एक व्यक्ति पर दो बल लागू होते हैं: गुरुत्वाकर्षण, जो शरीर को पृथ्वी की ओर आकर्षित करता है, और प्रतिक्रिया बल, जो पृथ्वी की सतह से इसका विरोध करता है, ऊपर की ओर निर्देशित होता है। वास्तव में, सटीक होने के लिए, यह बल व्यक्ति के पैरों के तलवों पर लगाया जाता है। लेकिन इस विशेष मामले में, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, इसलिए इसे शरीर के किसी भी बिंदु से स्थगित किया जा सकता है। आकृति में, इसे किसी व्यक्ति के द्रव्यमान के केंद्र से दूर रखा गया है।

एक व्यक्ति का वजन समर्थन (पृथ्वी की सतह पर) पर लागू होता है, प्रतिक्रिया में, न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार, एक समान और विपरीत रूप से निर्देशित बल व्यक्ति पर समर्थन की ओर से कार्य करता है। तो शरीर के वजन को खोजने के लिए, हमें समर्थन की प्रतिक्रिया बल की परिमाण को खोजने की जरूरत है।

चूंकि कोई व्यक्ति स्थिर रहता है और जमीन से नहीं गिरता है, इसलिए उस पर कार्रवाई करने वाली ताकतों को मुआवजा दिया जाता है। अर्थात्, और, क्रमशः। अर्थात्, इस मामले में अधिभार की गणना निम्नलिखित परिणाम देती है:

यह याद रखना! ओवरलोड की अनुपस्थिति में, ओवरलोड 1 है, 0 नहीं। अजीब लग सकता है।

आइए अब हम यह निर्धारित करें कि स्वतंत्र रूप से गिरने वाले व्यक्ति का अधिभार किसके बराबर है।

यदि कोई व्यक्ति स्वतंत्र रूप से गिरने की स्थिति में है, तो उस पर केवल गुरुत्वाकर्षण कार्य करता है, जो किसी भी चीज से संतुलित नहीं होता है। कोई समर्थन प्रतिक्रिया बल नहीं है, जैसे शरीर का वजन नहीं है। एक व्यक्ति तथाकथित भारहीनता की स्थिति में है। इस मामले में, अधिभार 0 है।

प्रक्षेपण के दौरान अंतरिक्ष यात्री रॉकेट में क्षैतिज स्थिति में होते हैं। केवल इस तरह से वे होश खोने के बिना अनुभव किए जाने वाले अधिभार का सामना कर सकते हैं। आइए इसे चित्र में चित्रित करें:

इस अवस्था में, दो बल उन पर कार्य करते हैं: समर्थन की प्रतिक्रिया बल और गुरुत्वाकर्षण बल। पिछले उदाहरण की तरह, अंतरिक्ष यात्रियों के वजन का मापांक समर्थन के प्रतिक्रिया बल के परिमाण के बराबर है: . अंतर यह होगा कि समर्थन की प्रतिक्रिया बल अब गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर नहीं है, जैसा कि पिछली बार था, क्योंकि रॉकेट त्वरण के साथ ऊपर की ओर बढ़ रहा है। उसी त्वरण के साथ, अंतरिक्ष यात्री रॉकेट के साथ समकालिक रूप से गति करते हैं।

फिर, Y अक्ष पर प्रक्षेपण में न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार (आकृति देखें), हम निम्नलिखित अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं: , कहाँ से । यही है, वांछित अधिभार के बराबर है:

मुझे कहना होगा कि यह सबसे बड़ा अधिभार नहीं है जो अंतरिक्ष यात्रियों को रॉकेट लॉन्च के दौरान अनुभव करना पड़ता है। ओवरलोड 7 तक पहुंच सकता है। मानव शरीर पर इस तरह के ओवरलोड के लंबे समय तक संपर्क में रहने से अनिवार्य रूप से मृत्यु हो जाती है।

"डेड लूप" के निचले बिंदु पर दो बल पायलट पर कार्य करेंगे: नीचे - बल , ऊपर, "डेड लूप" के केंद्र तक - बल (सीट के किनारे से जिसमें पायलट बैठता है):

पायलट के अभिकेन्द्रीय त्वरण को भी वहीं निर्देशित किया जाएगा, जहाँ किमी / घंटा m / s विमान की गति है, "डेड लूप" की त्रिज्या है। फिर, न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, अक्ष पर प्रक्षेपण में लंबवत ऊपर की ओर निर्देशित, हम निम्नलिखित समीकरण प्राप्त करते हैं:

तब वजन है . तो, अधिभार गणना निम्नलिखित परिणाम देती है:

एक बहुत ही महत्वपूर्ण अधिभार। केवल एक चीज जो पायलट की जान बचाती है, वह यह है कि यह बहुत अधिक समय तक नहीं चलती है।

और अंत में, हम उस अधिभार की गणना करते हैं जो कार चालक त्वरण के दौरान अनुभव करता है।

तो, कार की अंतिम गति किमी/घंटा मीटर/सेकेंड है। यदि कार सी में आराम से इस गति को तेज करती है, तो इसका त्वरण m / s 2 के बराबर होता है। कार क्षैतिज रूप से चलती है, इसलिए, समर्थन प्रतिक्रिया बल का ऊर्ध्वाधर घटक गुरुत्वाकर्षण द्वारा संतुलित होता है, अर्थात। क्षैतिज दिशा में, चालक कार के साथ गति करता है। इसलिए, त्वरण के साथ सह-निर्देशित अक्ष पर प्रक्षेपण में न्यूटन के 2-नियम के अनुसार, समर्थन प्रतिक्रिया बल का क्षैतिज घटक बराबर है।

समर्थन के कुल प्रतिक्रिया बल का मान पाइथागोरस प्रमेय द्वारा पाया जा सकता है: . यह वजन के मापांक के बराबर होगा। अर्थात्, आवश्यक अधिभार इसके बराबर होगा:

आज हमने सीखा कि अधिभार की गणना कैसे की जाती है। इस सामग्री को याद रखें, यह यूनिफाइड स्टेट परीक्षा या भौतिकी में ओजीई के साथ-साथ विभिन्न प्रवेश परीक्षाओं और ओलंपियाड के कार्यों को हल करते समय उपयोगी हो सकता है।

सर्गेई वेलेरिविच द्वारा तैयार किया गया

अधिभारविमान पर कार्य करने वाले सभी बलों (वजन को छोड़कर) के परिणामी का अनुपात विमान के वजन से है।

ओवरलोड को युग्मित समन्वय प्रणाली में परिभाषित किया गया है:

एनएक्स- अनुदैर्ध्य अधिभार; न्यू- सामान्य अधिभार; एनजेड-पार्श्व अधिभार।

पूर्ण अधिभार सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

अनुदैर्ध्य अधिभार nxतब होता है जब इंजन थ्रस्ट और ड्रैग बदल जाता है।

यदि इंजन का थ्रस्ट ड्रैग से अधिक है, तो अधिभार सकारात्मक है। यदि ड्रैग वैल्यू इंजन के थ्रस्ट फोर्स से अधिक है, तो ओवरलोड नकारात्मक है।

अनुदैर्ध्य अधिभार सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

पार्श्व अधिभार nzफिसलने के साथ एक विमान की उड़ान के दौरान होता है। लेकिन पार्श्व वायुगतिकीय बल Z का परिमाण बहुत छोटा है। इसलिए, गणना में पार्श्व अधिभार को शून्य के बराबर लिया जाता है। पार्श्व अधिभार सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

एरोबेटिक युद्धाभ्यास का प्रदर्शन मुख्य रूप से बड़े सामान्य जी-बलों की घटना के साथ होता है।

सामान्य अधिभार संख्याविमान के भार के लिए लिफ्ट के अनुपात को कहा जाता है और सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

सामान्य अधिभार, जैसा कि सूत्र (11.5) से देखा जा सकता है, एक भारोत्तोलन बल द्वारा बनाया गया है। शांत वातावरण के साथ समतल उड़ान में, लिफ्ट बल विमान के वजन के बराबर होता है, इसलिए अधिभार एक के बराबर होगा:

चावल। 6 पायलट पर जड़ता के केन्द्रापसारक बल का प्रभाव - हमले के कोण में तेज वृद्धि के साथ, बी - हमले के कोण में तेज कमी के साथ

घुमावदार उड़ान में, जब लिफ्ट बल विमान के वजन से अधिक हो जाता है, तो जी-बल एक से अधिक होगा।

जब एक विमान एक घुमावदार पथ के साथ चलता है, तो अभिकेन्द्र बल, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, भारोत्तोलन बल, यानी पंखों पर वायु दाब। अभिकेन्द्रीय बल के इस मान के साथ, हमेशा एक समान लेकिन विपरीत दिशा में जड़ता का केन्द्रापसारक बल होता है, जिसे हवा पर पंखों के दबाव बल द्वारा व्यक्त किया जाता है। इसके अलावा, केन्द्रापसारक बल एक भार (द्रव्यमान) की तरह कार्य करता है, और चूंकि यह हमेशा अभिकेंद्री बल के बराबर होता है, जब उत्तरार्द्ध बढ़ता है, तो यह उसी मात्रा में बढ़ता है। इस प्रकार, वायुगतिकीय अधिभार एक विमान (पायलट) के वजन में वृद्धि के समान है।

जब ओवरलोड होता है तो पायलट को लगता है कि उसका शरीर भारी हो गया है।

सामान्य अधिभार को सकारात्मक और नकारात्मक में विभाजित किया गया है। जब एक अधिभार पायलट को सीट पर दबाता है, तो यह अधिभार सकारात्मक यदि, तथापि, वह उसे सीट से अलग कर देता है और उसे हार्नेस पर रखता है - नकारात्मक (चित्र 6)।

पहले मामले में, रक्त सिर से पैरों तक बहेगा, दूसरे मामले में, यह सिर में बहेगा।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, वक्रीय गति में लिफ्ट में वृद्धि विमान के वजन में समान मात्रा में वृद्धि के बराबर है, फिर

(11.6)

(11.7)

कहाँ पे एन उर - डिस्पोजेबल अधिभार।

सूत्र (11.7) से यह देखा जा सकता है कि उपलब्ध अधिभार की मात्रा लिफ्ट गुणांक (हमले के कोणों के भंडार) के आरक्षित द्वारा निर्धारित की जाती है, जो कि इसके सुरक्षित मूल्य (एसयू टीआर या सु केआर) के स्तर की उड़ान के लिए आवश्यक है।

अधिकतम संभव सामान्य अधिभार प्राप्त किया जा सकता है, जब एक निश्चित गति और उड़ान ऊंचाई पर उड़ान में, लिफ्ट बनाने के लिए विमान की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग किया जाता है। यह अधिभार उस स्थिति में प्राप्त किया जा सकता है जब विमान अचानक (उड़ान की गति में उल्लेखनीय कमी के बिना) C y \u003d C y अधिकतम पर लाया जाता है:

(11.8)

हालांकि, विमान को इस तरह के एक अधिभार में लाने के लिए अवांछनीय है, क्योंकि स्थिरता का नुकसान होगा और एक स्पिन या स्पिन में एक स्टाल होगा। इस कारण से, उच्च उड़ान गति पर, विशेष रूप से गोता लगाते समय, नियंत्रण छड़ी को अपनी ओर तेजी से मोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है। इसलिए, विमान को कंपन मोड में प्रवेश करने से रोकने के लिए अधिकतम संभव या उपलब्ध अधिभार को छोटा माना जाता है। इस अधिभार को निर्धारित करने का सूत्र है

(11.9)

याक -52 और याक -55 विमानों के लिए, उड़ान की गति पर उपलब्ध ओवरलोड की ग्राफिक निर्भरता को अंजीर में दिखाया गया है। 7, अंजीर। 8. याक -52 और याक -55 विमानों पर उड़ानें करते समय, उपलब्ध सामान्य अधिभार मुख्य रूप से विमान की ताकत विशेषताओं द्वारा सीमित होता है।

याक -52 विमान के लिए अधिकतम स्वीकार्य परिचालन अधिभार:

पहिएदार चेसिस के साथ:

सकारात्मक +7;

नकारात्मक -5;

स्की चेसिस के साथ:

सकारात्मक +5;

नकारात्मक -3।

याक -55 विमान के लिए अधिकतम स्वीकार्य परिचालन अधिभार:

प्रशिक्षण संस्करण में:

सकारात्मक +9;

नकारात्मक -6;

आसवन संस्करण में:

सकारात्मक +5;

नकारात्मक -3।

उड़ान में इन ओवरलोड को पार करना प्रतिबंधित है,चूंकि विमान संरचना में अवशिष्ट विकृतियाँ प्रकट हो सकती हैं।

स्थिर घुमावदार युद्धाभ्यास करते समय, अधिभार बिजली संयंत्र के जोर रिजर्व पर निर्भर करता है। पूरे युद्धाभ्यास के दौरान दी गई गति को बनाए रखने की स्थिति से थ्रस्ट रिजर्व निर्धारित किया जाता है।

उपलब्ध थ्रस्ट के लिए सीमा अधिभार PREVसबसे बड़ा अधिभार कहा जाता है, जिस पर बिजली संयंत्र का जोर अभी भी ड्रैग को संतुलित करता है। यह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

(11.10)

सीमित उपलब्ध थ्रस्ट ओवरलोड उड़ान की गति और ऊंचाई पर निर्भर करता है, क्योंकि उपरोक्त कारक गति पर उपलब्ध थ्रस्ट पीपी और वायुगतिकीय गुणवत्ता K को प्रभावित करते हैं।

प्रत्येक गति मान के लिए, उपलब्ध थ्रस्ट मान Pp (V) वक्र से लिए जाते हैं, गुणांक Su का मान ध्रुवीय से संबंधित गति V के लिए लिया जाता है, और सूत्र (11.10) द्वारा गणना की जाती है।

उपलब्ध से कम अधिभार के साथ क्षैतिज विमान में पैंतरेबाज़ी करते समय, लेकिन सीमित थ्रस्ट से अधिक, विमान गति या उड़ान ऊंचाई खो देगा।

विमानन और अंतरिक्ष चिकित्सा में, अधिभार को त्वरण के परिमाण का एक संकेतक माना जाता है जो किसी व्यक्ति को चलने पर प्रभावित करता है। यह परिणामी गतिमान बलों का मानव शरीर के द्रव्यमान से अनुपात है।

अधिभार को स्थलीय स्थितियों में शरीर के वजन के गुणकों की इकाइयों में मापा जाता है। पृथ्वी की सतह पर एक व्यक्ति के लिए, अधिभार एक के बराबर होता है। मानव शरीर इसके अनुकूल है, इसलिए यह लोगों के लिए अदृश्य है।

यदि कोई बाहरी बल किसी पिंड को 5 ग्राम का त्वरण प्रदान करता है, तो अधिभार 5 के बराबर होगा। इसका मतलब है कि इन परिस्थितियों में शरीर का वजन मूल की तुलना में पांच गुना बढ़ गया है।

एक पारंपरिक एयरलाइनर के टेकऑफ़ के दौरान, केबिन में यात्रियों को 1.5 ग्राम का अधिभार अनुभव होता है। अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार, नागरिक विमानों के लिए अधिभार का अधिकतम अनुमेय मूल्य 2.5 ग्राम है।

पैराशूट खोलने के समय, एक व्यक्ति को जड़त्वीय बलों की कार्रवाई के अधीन किया जाता है, जिससे अधिभार 4 ग्राम तक पहुंच जाता है। इस मामले में, अधिभार संकेतक एयरस्पीड पर निर्भर करता है। सैन्य पैराट्रूपर्स के लिए, यह 195 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से 4.3 ग्राम से लेकर 275 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से 6.8 ग्राम तक हो सकता है।

अधिभार की प्रतिक्रिया उनके परिमाण, वृद्धि की दर और जीव की प्रारंभिक अवस्था पर निर्भर करती है। इसलिए, दोनों मामूली कार्यात्मक बदलाव (शरीर में भारीपन की भावना, आंदोलनों में कठिनाई, आदि) और बहुत गंभीर स्थितियां हो सकती हैं। इनमें दृष्टि का पूर्ण नुकसान, हृदय, श्वसन और तंत्रिका तंत्र की शिथिलता, साथ ही चेतना की हानि और ऊतकों में स्पष्ट रूपात्मक परिवर्तनों की घटना शामिल है।

उड़ान में त्वरण के लिए पायलटों के शरीर के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, एंटी-जी और ऊंचाई-क्षतिपूर्ति सूट का उपयोग किया जाता है, जो अतिभारित होने पर पेट की दीवार और निचले अंगों पर दबाव बनाते हैं, जिससे बहिर्वाह में देरी होती है शरीर के निचले आधे हिस्से में रक्त पहुंचाता है और मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति में सुधार करता है।

त्वरण के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, एक अपकेंद्रित्र, शरीर को सख्त करने, उच्च दबाव में ऑक्सीजन को सांस लेने पर प्रशिक्षण दिया जाता है।

एक इजेक्शन के दौरान, किसी विमान की उबड़-खाबड़ लैंडिंग या पैराशूट लैंडिंग, महत्वपूर्ण अधिभार होता है, जो आंतरिक अंगों और रीढ़ में कार्बनिक परिवर्तन का कारण बन सकता है। उनके प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, गहरी हेडरेस्ट के साथ विशेष कुर्सियों का उपयोग किया जाता है, और शरीर को बेल्ट, अंगों के विस्थापन की सीमाओं के साथ ठीक किया जाता है।

ओवरलोडिंग भी अंतरिक्ष यान पर गुरुत्वाकर्षण का प्रकटीकरण है। यदि स्थलीय परिस्थितियों में गुरुत्वाकर्षण की विशेषता पिंडों के मुक्त गिरने का त्वरण है, तो अंतरिक्ष यान पर अधिभार विशेषताओं में मुक्त गिरावट का त्वरण भी शामिल है, जो विपरीत दिशा में जेट त्वरण के परिमाण के बराबर है। इस मान और मान के अनुपात को "अधिभार कारक" या "अधिभार" कहा जाता है।

प्रक्षेपण यान के त्वरण खंड में, अधिभार गैर-गुरुत्वाकर्षण बलों के परिणामी द्वारा निर्धारित किया जाता है - जोर बल और वायुगतिकीय ड्रैग बल, जिसमें गति के विपरीत निर्देशित ड्रैग बल और इसके लंबवत लिफ्ट बल होता है। यह परिणामी एक गैर-गुरुत्वाकर्षण त्वरण बनाता है, जो अधिभार को निर्धारित करता है।

त्वरण खंड में इसका गुणांक कई इकाइयाँ हैं।

यदि पृथ्वी की स्थिति में एक अंतरिक्ष रॉकेट इंजन की कार्रवाई के तहत त्वरण के साथ चलता है या पर्यावरण प्रतिरोध का अनुभव करता है, तो समर्थन पर दबाव में वृद्धि होगी, जिससे एक अधिभार होगा। यदि इंजन शून्य में बंद होने के साथ गति होती है, तो समर्थन पर दबाव गायब हो जाएगा और भारहीनता की स्थिति आ जाएगी।

अंतरिक्ष यात्री पर अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण पर, जिसका मूल्य 1 से 7 ग्राम तक भिन्न होता है। आंकड़ों के अनुसार, अंतरिक्ष यात्री शायद ही कभी 4 ग्राम से अधिक जी-बलों का अनुभव करते हैं।

ओवरलोड को सहने की क्षमता परिवेश के तापमान, साँस की हवा में ऑक्सीजन की मात्रा, त्वरण शुरू करने से पहले अंतरिक्ष यात्री के भारहीनता में रहने की अवधि आदि पर निर्भर करती है। अन्य अधिक जटिल या कम बोधगम्य कारक हैं, जिनके प्रभाव को अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है।

1 ग्राम से अधिक त्वरण की क्रिया के तहत, अंतरिक्ष यात्री को दृश्य हानि का अनुभव हो सकता है। ऊर्ध्वाधर दिशा में 3 ग्राम का त्वरण, जो तीन सेकंड से अधिक समय तक रहता है, परिधीय दृष्टि की गंभीर हानि का कारण बन सकता है। इसलिए, अंतरिक्ष यान के डिब्बों में रोशनी के स्तर को बढ़ाना आवश्यक है।

अनुदैर्ध्य त्वरण के साथ, अंतरिक्ष यात्री को दृश्य भ्रम होता है। उसे ऐसा लगता है कि जिस वस्तु को वह देख रहा है वह त्वरण और गुरुत्वाकर्षण के परिणामी वेक्टर की दिशा में जा रही है। कोणीय त्वरण के साथ, घूर्णन के तल में दृष्टि की वस्तु का एक स्पष्ट विस्थापन होता है। इस भ्रम को सर्कमाइरल कहा जाता है और यह आंतरिक कान के अंगों पर अतिभार के प्रभाव का परिणाम है।

वैज्ञानिक कॉन्स्टेंटिन त्सोल्कोवस्की द्वारा शुरू किए गए कई प्रयोगात्मक अध्ययनों से पता चला है कि अधिभार का शारीरिक प्रभाव न केवल इसकी अवधि पर निर्भर करता है, बल्कि शरीर की स्थिति पर भी निर्भर करता है। जब कोई व्यक्ति एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में होता है, तो रक्त का एक महत्वपूर्ण हिस्सा शरीर के निचले हिस्से में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति बाधित हो जाती है। उनके वजन में वृद्धि के कारण, आंतरिक अंग नीचे की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं और स्नायुबंधन में एक मजबूत तनाव पैदा करते हैं।

उच्च त्वरण के प्रभाव को कम करने के लिए, अंतरिक्ष यात्री को अंतरिक्ष यान में इस तरह रखा जाता है कि जी-बलों को क्षैतिज अक्ष के साथ, पीछे से छाती तक निर्देशित किया जाता है। यह स्थिति अंतरिक्ष यात्री के मस्तिष्क को 10 ग्राम तक की गति से प्रभावी रक्त आपूर्ति प्रदान करती है, और थोड़े समय के लिए भी 25 ग्राम तक।

जब अंतरिक्ष यान पृथ्वी पर लौटता है, जब यह वायुमंडल की घनी परतों में प्रवेश करता है, तो अंतरिक्ष यात्री को मंदी अधिभार का अनुभव होता है, अर्थात नकारात्मक त्वरण। अभिन्न मूल्य के संदर्भ में, मंदी शुरू में त्वरण से मेल खाती है।

वायुमंडल की घनी परतों में प्रवेश करने वाला एक अंतरिक्ष यान उन्मुख होता है ताकि मंदी जी-बलों की एक क्षैतिज दिशा हो। इस प्रकार, अंतरिक्ष यात्री पर उनका प्रभाव कम से कम होता है, जैसे अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के दौरान।

सामग्री आरआईए नोवोस्ती और खुले स्रोतों से मिली जानकारी के आधार पर तैयार की गई थी

हवाई जहाज। अधिभार एक आयामहीन मात्रा है, हालांकि, अक्सर अधिभार की इकाई को उसी तरह से दर्शाया जाता है जैसे गुरुत्वाकर्षण का त्वरण, जी. 1 यूनिट (या 1g) के अधिक भार का अर्थ है सीधी उड़ान, 0 का अर्थ है मुक्त रूप से गिरना या भारहीनता। यदि कोई विमान 60 डिग्री के बैंक के साथ निरंतर ऊंचाई पर मुड़ता है, तो इसकी संरचना 2 इकाइयों के अधिभार का अनुभव करती है।

नागरिक विमानों के लिए अधिभार का अनुमेय मूल्य 2.5 है। एक सामान्य व्यक्ति बिना शट डाउन किए लगभग 3-5 सेकंड के लिए 15G तक के किसी भी ओवरलोड का सामना कर सकता है, लेकिन एक व्यक्ति 20-30G या उससे अधिक के बड़े ओवरलोड का सामना कर सकता है बिना 1-2 सेकंड से अधिक के लिए बंद किए बिना और के आकार के आधार पर अधिभार, उदाहरण के लिए 50G = 0.2 सेकंड। जी-विरोधी सूट में प्रशिक्षित पायलट -3 ... -2 से +12 तक जी-बलों को सहन कर सकते हैं। नकारात्मक, ऊपर की ओर जी-बलों का प्रतिरोध बहुत कम है। आमतौर पर, 7-8 G पर, आंखें "लाल हो जाती हैं" और सिर में रक्त की भीड़ के कारण व्यक्ति चेतना खो देता है।

अधिभार गति परिवर्तन की दिशा में निर्देशित एक वेक्टर मात्रा है। एक जीवित जीव के लिए, यह आवश्यक है। जब अतिभारित होता है, तो मानव अंग एक ही स्थिति में रहते हैं (एकसमान सीधा गति या आराम)। सकारात्मक जी-बल (सिर से पैर) के साथ, रक्त सिर से पैरों तक बहता है। पेट नीचे चला जाता है। नकारात्मक होने पर, रक्त सिर की ओर बढ़ जाता है। पेट सामग्री के साथ बाहर निकल सकता है। जब कोई अन्य कार एक स्थिर कार से टकराती है, तो बैठे व्यक्ति को छाती के पीछे की ओर अधिक भार का अनुभव होगा। इस तरह के अधिभार को बिना किसी कठिनाई के सहन किया जाता है। टेकऑफ़ के दौरान अंतरिक्ष यात्री लेटे हुए ओवरलोड को सहन करते हैं। इस स्थिति में, वेक्टर को छाती के पीछे निर्देशित किया जाता है, जो आपको कई मिनटों का सामना करने की अनुमति देता है। अंतरिक्ष यात्री G-विरोधी उपकरणों का उपयोग नहीं करते हैं। वे हवा प्रणाली से फुलाए हुए inflatable होसेस के साथ एक कोर्सेट हैं और मानव शरीर की बाहरी सतह को पकड़ते हैं, रक्त के बहिर्वाह को थोड़ा रोकते हैं।

टिप्पणियाँ

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

देखें कि "अधिभार (विमानन)" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

जी-बल: जी-बल (विमानन) भारोत्तोलन अनुपात जी-बल (तकनीकी) वस्तुओं को तेज करने में जी-बल (शतरंज) एक शतरंज की स्थिति है जहां टुकड़े (आंकड़ा) अपने कार्यों का सामना करने में सक्षम नहीं हैं। अधिभार ... ... विकिपीडिया

1) द्रव्यमान के केंद्र में P, परिणामी बल R का अनुपात n है (जोर और वायुगतिकीय बल का योग, वायुगतिकीय बल और क्षण देखें) विमान m के द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण g के त्वरण के उत्पाद के लिए: n \u003d आर / मिलीग्राम (पी के लिए निर्धारित करते समय ... ... प्रौद्योगिकी का विश्वकोश

संरचनात्मक ताकत के मामले में सामान्य अधिभार ny का सबसे बड़ा नेमैक्स और सबसे छोटा नेमिन स्वीकार्य मान है। ईपी का मूल्य विभिन्न डिजाइन मामलों के लिए ताकत मानकों के आधार पर निर्धारित किया जाता है, उदाहरण के लिए, युद्धाभ्यास के लिए, ऊबड़ के दौरान उड़ान। द्वारा… … प्रौद्योगिकी का विश्वकोश

हम सभी ने लोगों के सिर पर गोली लगने, 10वीं मंजिल से गिरने से बचने या महीनों तक समुद्र में घूमते रहने की महाकाव्य कहानियां सुनी हैं। लेकिन किसी व्यक्ति को ज्ञात ब्रह्मांड में कहीं भी रखने के लिए पर्याप्त है, सिवाय अंतरिक्ष की एक पतली परत के, जो पृथ्वी पर समुद्र तल से कुछ मील ऊपर या उसके नीचे फैली हुई है, और एक व्यक्ति की मृत्यु अपरिहार्य है। कुछ स्थितियों में हमारा शरीर कितना भी मजबूत और लोचदार क्यों न लगे, समग्र रूप से ब्रह्मांड के संदर्भ में, यह भयावह रूप से नाजुक है।

कई सीमाएँ जिनके भीतर औसत व्यक्ति जीवित रह सकता है, काफी अच्छी तरह से परिभाषित हैं। एक उदाहरण प्रसिद्ध "तीनों का नियम" है, जो यह निर्धारित करता है कि हम हवा, पानी और भोजन के बिना कितने समय तक रह सकते हैं (क्रमशः लगभग तीन मिनट, तीन दिन और तीन सप्ताह)। अन्य सीमाएं अधिक विवादास्पद हैं क्योंकि लोग शायद ही कभी उनका परीक्षण करते हैं (या उनका परीक्षण बिल्कुल नहीं करते हैं)। उदाहरण के लिए, मरने से पहले आप कितने समय तक जाग सकते हैं? दम घुटने से पहले आप कितनी ऊंचाई तक उठ सकते हैं? टूटने से पहले आपका शरीर कितना त्वरण झेल सकता है?

दशकों के प्रयोगों ने उन सीमाओं को परिभाषित करने में मदद की है जिनके भीतर हम रहते हैं। उनमें से कुछ उद्देश्यपूर्ण थे, कुछ आकस्मिक थे।

हम कब तक जागते रह सकते हैं?

यह ज्ञात है कि वायु सेना के पायलट, तीन या चार दिनों के जागने के बाद, इतनी बेकाबू स्थिति में गिर गए कि उन्होंने अपने विमानों को दुर्घटनाग्रस्त कर दिया (शीर्ष पर सो रहे थे)। बिना नींद के एक रात भी चालक की क्षमता को उसी तरह प्रभावित करती है जैसे नशा। स्वैच्छिक नींद प्रतिरोध की पूर्ण सीमा 264 घंटे (लगभग 11 दिन) है। यह रिकॉर्ड 17 वर्षीय रैंडी गार्डनर ने 1965 में एक हाई स्कूल विज्ञान परियोजना मेले के लिए स्थापित किया था। 11वें दिन सोने से पहले वह असल में खुली आंखों वाला पौधा था।

लेकिन उसे मरने में कितना समय लगेगा?

इस साल जून में, एक 26 वर्षीय चीनी व्यक्ति की 11 दिनों तक नींद के बिना मृत्यु हो गई, जब वह सभी यूरोपीय चैम्पियनशिप खेलों को देखने की कोशिश कर रहा था। साथ ही उन्होंने शराब का सेवन किया और धूम्रपान किया, जिससे मौत के सही कारण का पता लगाना मुश्किल हो जाता है। लेकिन सिर्फ नींद की कमी के कारण निश्चित रूप से एक भी व्यक्ति की मृत्यु नहीं हुई। और स्पष्ट नैतिक कारणों से, वैज्ञानिक इस अवधि को प्रयोगशाला में निर्धारित नहीं कर सकते हैं।

लेकिन वे इसे चूहों पर करने में सक्षम थे। 1999 में, शिकागो विश्वविद्यालय के नींद शोधकर्ताओं ने चूहों को पानी के एक पूल के ऊपर एक कताई डिस्क पर रखा। उन्होंने नींद की शुरुआत को पहचानने में सक्षम कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करके चूहों के व्यवहार को लगातार रिकॉर्ड किया। जैसे ही चूहा सो गया, डिस्क अचानक मुड़ गई, उसे जगाया, दीवार के खिलाफ फेंक दिया और उसे पानी में फेंकने की धमकी दी। इस उपचार के दो सप्ताह के बाद आमतौर पर चूहों की मृत्यु हो जाती है। मृत्यु से पहले, कृन्तकों ने हाइपरमेटाबोलिज्म के लक्षण दिखाए, एक ऐसी स्थिति जिसमें शरीर की आराम करने वाली चयापचय दर इतनी बढ़ जाती है कि शरीर पूरी तरह से स्थिर होने पर भी सभी अतिरिक्त कैलोरी जल जाती है। हाइपरमेटाबोलिज्म नींद की कमी से जुड़ा है।

हम कितना विकिरण झेल सकते हैं?

विकिरण एक दीर्घकालिक खतरा है क्योंकि यह डीएनए उत्परिवर्तन का कारण बनता है, आनुवंशिक कोड को इस तरह से बदलता है जिससे कैंसर कोशिका वृद्धि होती है। लेकिन विकिरण की कौन सी खुराक आपको तुरंत मार देगी? रेंसलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के एक परमाणु इंजीनियर और विकिरण सुरक्षा विशेषज्ञ पीटर काराकाप्पा के अनुसार, कुछ ही मिनटों में 5-6 सीवर (एसवी) की एक खुराक शरीर के लिए सामना करने के लिए बहुत सारी कोशिकाओं को नष्ट कर देगी। "खुराक संचय की अवधि जितनी लंबी होगी, जीवित रहने की संभावना उतनी ही अधिक होगी, क्योंकि शरीर इस समय खुद को ठीक करने की कोशिश कर रहा है," काराकाप्पा ने समझाया।

तुलनात्मक रूप से, जापान के फुकुशिमा परमाणु ऊर्जा संयंत्र के कुछ श्रमिकों ने पिछले मार्च में दुर्घटना का सामना करते हुए एक घंटे में 0.4 से 1 Sv विकिरण प्राप्त किया। हालांकि वे बच गए, उनके कैंसर का खतरा काफी बढ़ गया है, वैज्ञानिकों का कहना है।

यहां तक ​​​​कि अगर परमाणु दुर्घटनाओं और सुपरनोवा विस्फोटों से बचा जाता है, तो पृथ्वी की प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण (मिट्टी में यूरेनियम, ब्रह्मांडीय किरणों और चिकित्सा उपकरणों जैसे स्रोतों से) किसी भी वर्ष में कैंसर होने की संभावना को 0.025 प्रतिशत तक बढ़ा देती है, काराकाप्पा कहते हैं। यह मानव जीवनकाल पर कुछ हद तक विषम सीमा रखता है।

"औसत व्यक्ति ... 4,000 वर्षों के लिए हर साल पृष्ठभूमि विकिरण की औसत खुराक प्राप्त करने, अन्य कारकों की अनुपस्थिति में, अनिवार्य रूप से विकिरण के कारण कैंसर हो जाएगा," काराकाप्पा कहते हैं। दूसरे शब्दों में, भले ही हम सभी बीमारियों को हरा दें और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक आदेशों को बंद कर दें, फिर भी हम 4,000 साल से अधिक नहीं जी पाएंगे।

हम कितनी तेजी बरकरार रख सकते हैं?

रिबकेज हमारे दिल को मजबूत प्रभावों से बचाता है, लेकिन यह झटके के खिलाफ एक विश्वसनीय सुरक्षा नहीं है, जो आज प्रौद्योगिकी के विकास के लिए संभव हो गया है। हमारा यह अंग किस त्वरण का सामना कर सकता है?

नासा और सैन्य शोधकर्ताओं ने इस प्रश्न का उत्तर देने के प्रयास में कई परीक्षण किए हैं। इन परीक्षणों का उद्देश्य अंतरिक्ष और हवाई वाहनों की संरचनाओं की सुरक्षा था। (हम नहीं चाहते कि रॉकेट के उड़ान भरने पर अंतरिक्ष यात्री बाहर निकल जाएं।) क्षैतिज त्वरण - एक बग़ल में झटका - अभिनय बलों की विषमता के कारण हमारे अंदरूनी हिस्सों पर नकारात्मक प्रभाव डालता है। पॉपुलर साइंस जर्नल में हाल ही में प्रकाशित एक लेख के अनुसार, 14 ग्राम का क्षैतिज त्वरण हमारे अंगों को अलग करने में सक्षम है। शरीर के साथ सिर की ओर त्वरण सभी रक्त को पैरों में स्थानांतरित कर सकता है। 4 से 8 ग्राम का ऐसा लंबवत त्वरण आपको बेहोश कर देगा। (1 ग्राम गुरुत्वाकर्षण बल है जिसे हम पृथ्वी की सतह पर महसूस करते हैं, 14 ग्राम पर यह गुरुत्वाकर्षण बल हमारे ग्रह से 14 गुना अधिक भारी है।)

आगे या पीछे की ओर निर्देशित त्वरण शरीर के लिए सबसे अनुकूल है, क्योंकि इस मामले में सिर और हृदय दोनों समान रूप से तेज होते हैं। 1940 और 1950 के दशक में सैन्य "मानव ब्रेकिंग" प्रयोगों (अनिवार्य रूप से कैलिफोर्निया में एडवर्ड्स एयर फ़ोर्स बेस पर घूमने वाले रॉकेट स्लेज का उपयोग करके) ने दिखाया कि हम 45 ग्राम के त्वरण पर ब्रेक लगा सकते हैं और अभी भी इसके बारे में बात करने के लिए जीवित हैं। इस तरह की ब्रेकिंग के साथ, 1000 किमी प्रति घंटे से ऊपर की गति से चलते हुए, आप कई सौ फीट की यात्रा करके एक सेकंड में रुक सकते हैं। जब हम 50 ग्राम पर ब्रेक लगाते हैं, तो विशेषज्ञों के अनुसार, हम अलग-अलग अंगों के बैग में बदलने की संभावना रखते हैं।

हम किन पर्यावरणीय परिवर्तनों का सामना करने में सक्षम हैं?

अलग-अलग लोग अपनी सामान्य वायुमंडलीय परिस्थितियों में अलग-अलग बदलावों का सामना करने में सक्षम होते हैं, चाहे वह तापमान में बदलाव हो, दबाव हो या हवा में ऑक्सीजन की मात्रा हो। उत्तरजीविता सीमाएं इस बात से भी संबंधित हैं कि धीरे-धीरे पर्यावरणीय परिवर्तन कैसे होते हैं, क्योंकि हमारा शरीर धीरे-धीरे अपने ऑक्सीजन सेवन को समायोजित करने और चरम स्थितियों के जवाब में चयापचय को बदलने में सक्षम है। लेकिन, फिर भी, हम मोटे तौर पर अनुमान लगा सकते हैं कि हम क्या झेलने में सक्षम हैं।

अत्यधिक आर्द्र और गर्म वातावरण (60 डिग्री सेल्सियस) में 10 मिनट के बाद अधिकांश लोगों को अधिक गर्मी का अनुभव होने लगता है। ठंड से मृत्यु की सीमा निर्धारित करना अधिक कठिन है। एक व्यक्ति की मृत्यु आमतौर पर तब होती है जब उसके शरीर का तापमान 21 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। लेकिन इसमें कितना समय लगता है यह इस बात पर निर्भर करता है कि व्यक्ति "ठंड का आदी" कैसे है, और क्या "हाइबरनेशन" का रहस्यमय, गुप्त रूप जो कभी-कभार होने के लिए जाना जाता है, उभरा है।

लंबी अवधि के आराम के लिए उत्तरजीविता सीमाएँ बहुत बेहतर हैं। नासा की 1958 की एक रिपोर्ट के अनुसार, मनुष्य अनिश्चित काल तक 4 से 35 डिग्री सेल्सियस के बीच के वातावरण में रह सकता है, जब तक कि बाद का तापमान 50 प्रतिशत सापेक्ष आर्द्रता से कम हो। कम आर्द्रता के साथ, अधिकतम तापमान बढ़ जाता है, क्योंकि हवा में कम नमी पसीने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाती है, और इस तरह शरीर को ठंडा करती है।

जैसा कि आप साइंस फिक्शन फिल्मों से बता सकते हैं जिसमें एक अंतरिक्ष यात्री का हेलमेट एक अंतरिक्ष यान के बाहर खोला जाता है, हम दबाव या ऑक्सीजन के बहुत कम स्तर पर लंबे समय तक जीवित नहीं रह पाते हैं। सामान्य वायुमंडलीय दबाव में, हवा में 21 प्रतिशत ऑक्सीजन होती है। यदि ऑक्सीजन की मात्रा 11 प्रतिशत से कम हो जाती है तो हम श्वासावरोध से मर जाएंगे। बहुत अधिक ऑक्सीजन भी मारता है, धीरे-धीरे कई दिनों तक निमोनिया का कारण बनता है।

जब दबाव वायुमंडलीय दबाव के 57 प्रतिशत से नीचे चला जाता है, तो हम चेतना खो देते हैं, जो 4500 मीटर की ऊंचाई पर चढ़ाई के अनुरूप होता है। पर्वतारोही ऊंचे पहाड़ों पर चढ़ने में सक्षम होते हैं क्योंकि उनके शरीर धीरे-धीरे कम ऑक्सीजन की आपूर्ति के अनुकूल होते हैं, लेकिन कोई भी 7,900 मीटर से ऊपर ऑक्सीजन टैंक के बिना पर्याप्त समय तक नहीं रह सकता है।

यह लगभग 8 किलोमीटर ऊपर है। और ज्ञात ब्रह्मांड के किनारे पर अभी भी लगभग 46 अरब प्रकाश वर्ष हैं।

नतालिया वोल्चोवर (नताली वोल्चोवर)

"जीवन के छोटे रहस्य" (जीवन के छोटे रहस्य)

अगस्त 2012

अनुवाद: गुसेव अलेक्जेंडर व्लादिमीरोविच