Qué es la Fuerza g y cómo afecta a un piloto
Las fuerzas g, o fuerzas gravitatorias, son un fenómeno fundamental en la física que influye no sólo en nuestro mundo cotidiano, sino también en emocionantes disciplinas como la Fórmula 1.
Estas fuerzas, causadas por la atracción gravitatoria de la Tierra, juegan un papel crucial en la experiencia de los pilotos de Fórmula 1 o de aeronaves, sometiéndolos a aceleraciones extremas en cada curva y recta de la pista.
En este artículo, exploraremos en profundidad el impacto de las fuerzas g, desde las fuerzas laterales que desafían la resistencia física de los pilotos hasta las aceleraciones longitudinales que les exigen un control preciso en condiciones de alta velocidad.
¿Qué es la fuerza g?
La fuerza g, también conocida como gravedad, es una fuerza natural que atrae todos los objetos con masa hacia el centro de la Tierra. Esta fuerza es responsable de mantenernos en el suelo y de dar peso a los objetos.
La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra es de aproximadamente 9,8 metros por segundo al cuadrado (9.8 m/s²). Esto significa que un objeto en caída libre aumentará su velocidad a razón de 9,8 metros por segundo cada segundo.
La fuerza g es una constante universal y desempeña un papel fundamental en la física, la astronáutica y muchas otras disciplinas científicas. También es esencial para entender conceptos como la órbita de los planetas y la Luna alrededor de la Tierra, así como la caída de objetos.
Es importante tener en cuenta que la fuerza gpuede variar ligeramente en diferentes lugares de la Tierra debido a la forma del planeta y su densidad, pero en general, se utiliza el valor de 9,8 m/s² como una aproximación estándar para la aceleración debida a la gravedad en la superficie terrestre.
La fuerza g se escribe con g minúscula, para diferenciarla de la constante de gravitación universal, que es G mayúscula. Además, va en cursiva para diferenciarse del símbolo de gramo.
¿A cuánto equivale 1g?
Un 1g -o una fuerza g de valor 1- equivale a la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto debido a la gravedad de la Tierra. La fuerza g es igual a la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra, que es aproximadamente 9,8 metros por segundo al cuadrado (9,8 m/s²).
Entonces, un 1g es igual a 9,8 newtons (N). Esta es la fuerza que ejerce la gravedad en un objeto de 1 kilogramo de masa en la superficie de la Tierra. Si tienes un objeto que pesa 1 kilogramo, la fuerza gravitatoria sobre él será de aproximadamente 9,8 newtons.
Las fuerzas g en la Fórmula 1
Las fuerzas g en la Fórmula 1 se refieren a las fuerzas gravitatorias o aceleraciones experimentadas por los pilotos y los vehículos durante una carrera.
Estas fuerzas pueden ser bastante extremas debido a la alta velocidad y las aceleraciones bruscas que se producen en este deporte de motor. Los pilotos sufren fuerzas g de diferentes tipos:
- Fuerza g lateral: durante las curvas y giros en un circuito de Fórmula 1, los pilotos experimentan fuerzas laterales significativas. Estas fuerzas los empujan hacia un lado y pueden alcanzar valores superiores a 5g, lo que significa que el piloto siente una fuerza que es más de cinco veces su propio peso. Esto requiere una gran resistencia física para mantener el control del coche y evitar la fatiga.
- Fuerza g longitudinal: se refieren a la aceleración y desaceleración brusca que se produce durante la aceleración y la frenada en la Fórmula 1. Los pilotos experimentan fuerzas g positivas cuando aceleran, lo que los empuja hacia adelante (su cuerpo se comprime contra el asiento), y fuerzas g negativas cuando frenan, lo que los empuja hacia atrás (el cinturón de seguridad los oprime). Estas fuerzas pueden superar los 4g.
- Fuerza g vertical: se relacionan con el salto del coche debido a las irregularidades en la pista o en cambios de rasante, como en las míticas curvas Eau Rouge y Raidillon de Spa-Francorchamps. Estas fuerzas pueden variar dependiendo del súbito cambio de pendiente o brusquedad del salto.
Medición de fuerzas g en un monoplaza de Fórmula 1.
¿Cómo afecta a los pilotos la fuerza g?
Las fuerzas g tienen su influencia en los ocupantes de vehículos de altas prestaciones, sobre todo monoplazas, o aeronaves, principalmente militares o acrobáticas.
Estas fuerzas g pueden tener un impacto significativo en la salud y el rendimiento de los pilotos, por lo que la resistencia física y la preparación son fundamentales en disciplinas como la Fórmula 1.
Además, los ingenieros deben diseñar coches o aeronaves que puedan soportar estas fuerzas extremas y mantener la seguridad de los pilotos. Por lo tanto, las fuerzas g son un aspecto crítico de la física involucrada en estas disciplinas.
Cuanto mayores sean las fuerzas g soportadas por el cuerpo, más difícil será contrarrestarlas para mover los brazos, las piernas o la cabeza. De ahí que los pilotos de Fórmula 1 deban ejercitar especialmente el tren superior y el cuello.
Además, con fuerzas g muy fuertes, el piloto puede sufrir el llamado «blackout», que es cuando la sangre se desplaza hacia la parte baja del cuerpo, provocando pérdida de visión. Los pilotos de aeronaves militares utilizan trajes especiales que comprimen el tren inferior para evitar dicho efecto, pudiendo soportar hasta 10 g.