La fuerza G se refiere a la fuerza de gravedad en un cuerpo celeste en particular o la fuerza de aceleración en cualquier lugar. Se mide en g, donde 1 g es igual a la fuerza de gravedad en la superficie de la Tierra (9.8 metros por segundo por segundo). Como se dio cuenta Einstein, la fuerza de la gravedad y las fuerzas de aceleración son mutuamente indistinguibles en el sujeto; una persona en una caja opaca que experimenta una fuerza g sería incapaz de decir si su origen está en la aceleración a través del espacio o en un campo gravitacional, a menos que tuviera alguna forma de ver fuera de la caja. El análisis de esta fuerza es importante en una variedad de campos científicos y de ingeniería, especialmente ciencia planetaria, astrofísica, ciencia espacial y la ingeniería de varias máquinas como aviones de combate, autos de carrera y motores grandes.
Los seres humanos pueden tolerar fuerzas G localizadas en cientos de g durante una fracción de segundo, como una bofetada en la cara. Sin embargo, las fuerzas sostenidas por encima de aproximadamente 100 g pueden ser mortales o provocar lesiones permanentes, aunque existe una variación considerable entre los individuos en lo que respecta a su tolerancia. Los conductores de autos de carrera han sobrevivido a aceleraciones instantáneas de hasta 10 g durante accidentes. En experimentos con trineos de cohetes diseñados para probar los efectos de la alta aceleración en el cuerpo humano, el coronel John Stapp en 214 experimentó 1954 g durante varios segundos. Por lo general, las aceleraciones por encima de los 46.2 g, aunque sean momentáneas, son fatales.
En la vida cotidiana, los humanos experimentan fuerzas G superiores a 1 g. Una tos típica produce una fuerza momentánea de 3.5 g, mientras que un estornudo produce unos 3 g de aceleración. Las montañas rusas generalmente están diseñadas para no exceder los 3 g, aunque algunas excepciones notables producen hasta 6.7 g. Se experimentan ligeros aumentos en cualquier maquinaria en movimiento, como automóviles, trenes, aviones y ascensores. Los astronautas en órbita experimentan 0 g, lo que se denomina ingravidez.
La fuerza G varía en diferentes planetas o cuerpos celestes. Cuando un objeto tiene una masa mayor, produce un campo gravitacional más alto, lo que resulta en fuerzas g más altas. En la Luna, es de aproximadamente 1/6 g, y en Marte, aproximadamente 1/3 g. En el satélite marciano Deimos, de solo 8 millas (13 km) de diámetro, la gravedad es de aproximadamente 4/10,000 2.5 de un g. En contraste, la superficie de Júpiter experimenta alrededor de 2 g. Esto es más pequeño de lo que parece que debería ser porque la baja densidad de Júpiter hace que su superficie esté muy lejos de su concentración primaria de masa en el núcleo. En la superficie de una estrella de neutrones, una estrella degenerada con una densidad similar a la del núcleo atómico, la gravedad superficial está entre 1011 × 3 y 1012 × XNUMX g’s.