Het menselijk lichaam kan veel hebben, maar als het gaat over acceleratie of afremmen, dan hebben we zo onze grenzen.
Je kunt prima 400 km/u rijden, maar sta je binnen een seconde stil of versnel je teveel in te weinig tijd, dan heb je een probleem. Het heeft allemaal te maken met de G-krachten die je lichaam te verwerken krijgt. Laten we voor het gemak even uitgaan van een ritje in de auto. Trek je snel op, dan zorgen positieve G-krachten (bij het accelereren) ervoor dat je hard in je stoel gedrukt wordt. Het bloed zakt hierdoor naar je voeten. Negatieve G-krachten (bij het afremmen) duwen je hard in je gordels, waardoor het bloed naar je hoofd stijgt.
Bewustzijn verliezen
Het is met de auto’s van tegenwoordig haast onmogelijk om zo hard te versnellen of af te remmen (op een botsing na dan…) dat je buiten bewustzijn raakt, maar dat is wel even anders in een gevechtsvliegtuig. Daar krijg je namelijk te maken met een derde G-kracht, genaamd Gz. Dit is de klap die je krijgt als je opeens stijl omhoog of omlaag vliegt en is ook meteen de kracht die ervoor zorgt dat je flauw kunt vallen.
Bloed naar je voeten
Hoe? Je lichaam heeft een minimale bloeddruk van 22 millimeter kwik nodig om bloed bij je hersenen te krijgen. Iedere extra positieve Gz-kracht (plotseling opstijgen) verdubbelt de benodigde bloeddruk om bloed naar je hersenen te pompen. Dat gaat prima tot ongeveer 2 G, maar bij 4 of 5 G zullen veel (ongetrainde) mensen buiten bewustzijn raken. Je hersenen krijgen dan namelijk geen zuurstof meer, omdat al het bloed zich verzamelt bij je voeten. Dankzij speciale trainingen en hun pakken houden de piloten het uit tot minimaal 9 G.
Bloed naar je hersenen
Dan zijn er ook nog negatieve Gz-krachten (plotseling dalen), die een nog dramatischere uitwerking kunnen hebben. Je kunt nog zo’n bijzonder pak aantrekken, maar bij 2 of 3 G raakt iedereen bewusteloos door al het bloed in je hersenen. Je krijgt er namelijk niet alleen maar een rood hoofd van…
Het hoeft net als positieve G-krachten gelukkig niet meteen dodelijk te zijn als je kort, maar heftig optrekt, afremt, daalt of stijgt. Krijg je voor langere tijd enorme G-krachten te verwerken, dan kom je pas echt in de problemen. De druk van 16 G is genoeg om je binnen een minuut te laten overlijden, terwijl 100 G genoeg is om je meteen het loodje te laten leggen. Dit zijn overigens geen vaste cijfers, want geoefende mensen kunnen nu eenmaal meer aan dan de gemiddelde Nederlander.
Hoe zit het met evenwichtsorgaan? Telt die ook mee? Die van mij is “kapot” na auto-ongeluk. Nu word ik zeeziek en kan ik niet in achtbanen bijv.
@xxxheidi: lijkt mij wel. Schaar die maar onder het kopje ’te snel tot stilstand komen’
@xxxheidi: Het evenwichtsorgaan stuurt je spieren aan om het lichaam in evenwicht te houden. Als dit orgaan ‘kapot’ is ga je je misselijk voelen als het lichaam (lees: evenwichtsorgaan) uit balans is. De bloeddruk heeft daar niet veel mee te maken. Die G-krachten daarentegen inderdaad wel. In een achtbaan wordt bij iedereen het evenwichtsorgaan voor de gek gehouden trouwens.
“Het is met de auto’s van tegenwoordig haast onmogelijk om zo hard te versnellen of af te remmen dat je buiten bewustzijn raakt”
Botsing?
@wheelzzz: Ha, zo ver had ik nog niet doorgedacht… Toegevoegd, thanks!
Yes!! Meer informatieve berichten. I’m lovin it.
Precies meer van dit soort teksten zijn welkom, vermakelijk om te lezen en zeker informatief.
“Laten we voor het gemak even uitgaan van een ritje in de auto. Trek je snel op, dan zorgen positieve G-krachten (bij het accelereren) ervoor dat je hard in dje stoel gedrukt wordt. Het bloed zakt hierdoor naar je voeten.”
Volgens mij klopt hier iets niet… tenzij je liggend rijdt met je voeten naar de achterkant van de auto gericht.
@donvliet: Het klopt wel. Heeft vooral te maken met de stroomsnelheid van het bloed, de veranderende druk en de expansie van de bloedvaten.
@dennisjuh95: Hoe werkt dat dan? Heb je een linkje met uitleg voor me?
@donvliet: We kunnen de bloedvaten tussen het hart en de hersenen beschouwen als een vloeistofkolom. Onder omstandigheden van 1 G oefent deze vloeistofkolom een druk uit van 25 mm Hg. Als de bloeddruk ter hoogte van het hart 100 mm Hg is, dan is de bloeddruk in de hersenen dus 75 mm Hg. 25 mm Hg minder dan die bloeddruk ter hoogte van het hart. Voor iedere toegevoegde G kracht wordt de bloeddruk in de hersenen verminderd met 25 mm Hg. Bij 4 G is dus de bloeddruk ter hoogte van de hersenen 0 als de bloeddruk ter hoogte van het hart identiek blijft. Dat bloed moet ergens een den de enige manier waarop dat kan is naar waar plek is dus het onderlichaam.
@dennisjuh95: Maar dat hangt toch volledig af van de richting van de G kracht in kwestie? Ik kan je verhaal volgen als je het zou hebben over de situatie dat je in een lift staat die omhoog accelereert. Zittend in een auto die accelereert is heel anders lijkt mij. Neem het extreme geval van een formule auto waarin je zowat horizontaal ligt. Dan zou ik zegen dat het bloed juist naar je hoofd stijgt onder acceleratie, en naar je voeten tijdens remmen…
@donvliet: Voorwaarts en naar boven zijn beide positief zover ik weet (ben geen natuurkundige). Dus dat is dezelfde kracht. Dus dit zal beide hetzelfde effect hebben op je lichaam. Licht in je hoofd worden en eventueel een ‘blackout’. Denk maar aan het opstijgen in een vliegtuig, daar kun je ook licht van worden in je hoofd (bloed naar de benen). Het lichaam kijkt er niet naar of je vooruit gaat of omhoog (beide positief).
@dennisjuh95: Dat klopt niet. Krachten hebben een richting en alles, ook bloed, volgt die richting. De kracht in een accelererende auto is naar achteren gericht, daarom wordt je in je rugleuning van je stoel gedrukt. Je bloed ondergaat dezelfde kracht en wil dus ook naar achteren, niet naar beneden.
@donvliet: Dit klopt inderdaad. Als je hard afremt gaat je lichaam naar voren bewegen waardoor je lichaam iets meer horizontaal komt te staan. Dit in combinatie met die horizontale kracht zorgt er voor dat er wat meer bloed naar je hersenen stroomt. G-krachten hebben in ieder geval een richting dus het doet het inderdaad wel degelijk toe in welke positie je ligt/zit/etc.
@donvliet: Zoals @JordyS al schrijft is er een bepaalde druk (22 mmHg) nodig om het bloed naar de hersenen te krijgen. Tot een bepaalde kracht lukt dat prima (autoracen bijvoorbeeld). Kom je daarboven dan lukt het lichaam dat niet meer. Ik zou het verder dan ook niet weten. Het klopt in ieder geval wel.
@dennisjuh95: Ik begrijp het ook even niet. Ik zou net het omgekeerde zeggen, zeker bij formule 1 piloten die haast plat liggen met hun voeten naar voor.
Nee, om eerlijk te zijn vind ik dit een artikel waar veel te weinig wordt verduidelijkt.
Om te beginnen is Gz erg verwarrend, de z duidt eenvoudigweg de verticale richting aan. Waar wij mensen in botsingen last van hebben is een Gx of Gy maar zelfs dat is niet correct. En 22mm kwik is ook niet echt de huidige gang van zaken om druk aan te geven. Laten we gewoon Pa gebruiken…
Of ben ik aan het muggenziften? ;)
@TommyGT3: Hoogstens erg kritisch, wat mag. Maar ik hoop dat de kritiek en de opmerkingen er niet voor zorgen dat dit soort items niet meer geplaatst worden, want het is inderdaad erg leuk om te lezen.
@TommyGT3: Het gaat hier de bloeddruk. Dus dan gaat het wel over mmHg! :)
@dennisjuh95: Beiden zijn een mate van druk, dus technisch gezien maakt het niet uit :). mmHg is alleen wat ‘beeldender’ in deze situatie.
@sidewalkjoe: Bloeddruk wordt toch echt aangegeven als het gaat om bloeddruk. Pa is ook druk maar past hier niet in de context.
@dennisjuh95: Dat is precies wat ik zeg ja. Het zijn 2 verschillende eenheden om hetzelfde effect uit te drukken.
Dit soort artikels zijn echt top! Informatieve posts graag.
http://m.youtube.com/watch?v=wUZxSf_P2r0
Goed artikel AB, precies de reden waarom ik niet naar AW kijk met hun gewijzigde koplampen voor de braziliaanse versie van de Passat.
Ook geen probleem om dan wat meer advertorials te hebben ;-)
Science-week op Autoblog?
Ga zo door, top artikelen!!
Spreekbeurt Blog
Dat 100 G genoeg is om direct dood te zijn, is niet 100% waar. Alles is afhankelijk van de duur. In onderstaande grafiek, kun je aflezen dat een mens zelfs zeer kortstondig 200 G kan overleven:
@SimonMc: Deze link dus: http://msis.jsc.nasa.gov/images/Section05/Image160.gif
@SimonMc: Stevig tabelletje voor de dinsdagavond
@vlammenindefiatpanda: Grafiek…goeiemorgen
Kun je na gaan dat bianci een klap van 93G te verduren heeft gehad.
it’s not the speed that kills ya… its the sudden decelaration.
“G” is iha gewoon 9.81m/s^2 de waarom zo ingewikkeld doen met positieve, negatieve en “z” G? Kracht word bepaald door verandering (in tijd) van impuls, simpel gezegd F= m* a als de massa constant is dus.
Hoeveel g heeft een topfuel dragster dan? In 5 seconden 500+kmh
@dodge-hemi:
Iets in de regio van 5G heb ik me weleens laten vertellen.
Het kan nog gekker, de Vanishing Point van Sammy Miller trok ooit 12G maar die haalde dergelijke snelheden op de 1/8ste mijl in 1.61sec.
Op Youtube staat daar nog een filmpje van met commentaar van een nog piepjonge Ollie Mol.
Ik was er destijds live bij.
@dodge-hemi: 1 G = versnelling van 9.81 m per seconde per seconde.
Zeg even voor gemak 10m/s*s. 500kmh is 140meter per seconde.
Dit is 28m/s*s versnelling en dit komt neer op 2.8 G.
Gemiddeld welteverstaan over 5 seconden. Er zullen vast pieken van 5 of misschien wel 6 bijzitten.
“100G genoeg om direct het loodje te leggen”..
Dus Bianchi was tijdens de crash op Suzuka bijna opslag overleden.
Natuurkunde, het blijft een fascinerend iets.
Leuk artikel! G-krachten zijn inderdaad een bijzonder iets. Met een normale auto zal je nooit onder acceleratie bezwijken, echter een gemiddeld frontaal ongeluk op een buitenweg kan al tussen de 60-100G zitten afhankelijk van de snelheid en het object wat je raakt. Zeer kritische krachten voor een persoon dus. Niet voor niets dat autofabrikanten alles er aan doen om jouw deacceleratie zo min mogelijk te maken. Zie bijvoorbeeld de kreukelzone, de airbag en gordels met airbags die niet compleet vastzitten na een ongeluk. Allemaal te maken met het verkleinen van G-krachten op het lichaam om de inzittenden te redden.
Ik heb T-Mobile met 4G, maar in de metrotunnels van Rotterdam heb je daar niet veel aan. Dan kruipt het bloed soms onder je nagels vandaan als je weer geen verbinding hebt. Hoe zit dat dan? :)
Interessant artikel!