La force G fait référence soit à la force de gravité sur un corps céleste particulier, soit à la force d’accélération n’importe où. Elle est mesurée en g, où 1 g est égal à la force de gravité à la surface de la Terre (9.8 mètres par seconde par seconde). Comme Einstein l’a réalisé, la force de gravité et les forces d’accélération sont mutuellement indiscernables sur le sujet ; une personne dans une boîte opaque subissant une force g serait incapable de dire si son origine réside dans l’accélération dans l’espace ou dans un champ gravitationnel, à moins qu’elle n’ait un moyen de voir à l’extérieur de la boîte. L’analyse de cette force est importante dans une variété de domaines scientifiques et d’ingénierie, en particulier la science planétaire, l’astrophysique, la science des fusées et l’ingénierie de diverses machines telles que les avions de chasse, les voitures de course et les gros moteurs.
Les humains peuvent tolérer des forces g localisées dans les centaines de g pendant une fraction de seconde, comme une gifle au visage. Cependant, des forces soutenues supérieures à environ 100 g peuvent être mortelles ou entraîner des blessures permanentes, bien qu’il existe des variations considérables entre les individus en ce qui concerne leur tolérance. Les conducteurs de voitures de course ont survécu à des accélérations instantanées allant jusqu’à 10 g lors d’accidents. Dans des expériences de traîneau-fusée conçues pour tester les effets d’une accélération élevée sur le corps humain, le colonel John Stapp en 214 a éprouvé 1954 g pendant plusieurs secondes. Habituellement, les accélérations au-delà de 46.2 g, même momentanées, sont fatales.
Dans la vie de tous les jours, les humains subissent des forces g supérieures à 1 g. Une toux typique produit une force momentanée de 3.5 g, tandis qu’un éternuement entraîne une accélération d’environ 3 g. Les montagnes russes sont généralement conçues pour ne pas dépasser 3 g, bien que quelques exceptions notables produisent jusqu’à 6.7 g. De légères augmentations sont observées dans toutes les machines en mouvement, telles que les voitures, les trains, les avions et les ascenseurs. Les astronautes en orbite expérimentent 0 g, ce qu’on appelle l’apesanteur.
La force G varie selon les planètes ou les corps célestes. Lorsqu’un objet a une masse plus importante, il produit un champ gravitationnel plus élevé, ce qui entraîne des forces g plus élevées. Sur la Lune, c’est environ 1/6 g, et sur Mars, environ 1/3 g. Sur le satellite martien Deimos, de seulement 8 km de diamètre, la gravité est d’environ 13/4 10,000e de g. En revanche, la surface de Jupiter connaît environ 2.5 g. C’est plus petit qu’il n’y paraît car la faible densité de Jupiter fait que sa surface est très éloignée de sa concentration primaire de masse au cœur. A la surface d’une étoile à neutrons, une étoile dégénérée avec une densité similaire au noyau atomique, la gravité de surface est comprise entre 2×1011 et 3×1012 g.