Wat doen g-krachten met je lichaam?

Eén G staat voor de normale zwaartekracht die je op aarde ervaart: 9,8 m/s². Dat is je basislijn. Alles daarboven noemen we overbelasting. Zit je rustig op een stoel, dan ervaar je 1G. In een achtbaan of straaljager kan dat oplopen tot 3G, 6G of zelfs meer. Bij fysica kom je dit onderwerp tegen als het gaat over krachten en versnelling. Precies de stof van Newton’s tweede wet (F = m × a).

De effecten op je lichaam hangen sterk af van de richting waarin de g-kracht werkt. We onderscheiden drie hoofdrichtingen: positieve, negatieve en horizontale g-krachten.

Bij positieve g-krachten word je van hoofd naar beneden in je stoel gedrukt. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het optrekken van een raket of in een scherpe bocht van een achtbaan. Het bloed in je lichaam zakt dan weg naar je benen en buik.

Straaljagerpiloten trainen speciaal om deze krachten te weerstaan. Ze gebruiken speciale pakken en technieken om te voorkomen dat ze flauwvallen tijdens scherpe manoeuvres.

Negatieve g-krachten trekken je juist omhoog, alsof je uit je stoel wordt gelanceerd. Dit is veel gevaarlijker dan positieve g-kracht. Het bloed stroomt nu juist naar je hersenen en gezicht in plaats van naar je benen.

Daarom doen piloten en achtbaanontwerpers er alles aan om negatieve g-krachten te vermijden.

Horizontale g-krachten werken van voren naar achteren (zoals bij hard remmen in een auto) of van links naar rechts (zoals in een Formule 1-bocht). Je lichaam kan deze krachten het beste verdragen omdat het bloed horizontaal blijft en niet wegzakt of opstijgt.

Dit hangt sterk af van training, conditie en hoe lang de kracht aanhoudt. Een ongeoefend persoon verliest bij zo’n 4 tot 5G al het bewustzijn. Getrainde straaljagerpiloten houden het in een G-suit en met speciale technieken tot ongeveer 9G vol, maar dan nog maar voor enkele seconden. Bij een botsing of crash kunnen korte pieken van 20G of meer voorkomen. Hoe korter de piek, hoe groter de kans dat je het overleeft. Langdurige blootstelling aan hoge g-krachten is voor elk mens gevaarlijk.

Er zijn verschillende manieren om je lichaam te helpen bij het verdragen van g-krachten. Straaljagerpiloten gebruiken een G-suit: een speciaal pak dat automatisch druk uitoefent op de benen en buik zodra de g-kracht toeneemt. Hierdoor blijft het bloed beter in het bovenlichaam en voorkom je grey-out of black-out.

Naast de G-suit leren piloten de AGSM-techniek (Anti-G Straining Maneuver): ze spannen krachtig hun been en buikspieren aan en persen lucht kort tegen een gesloten keel. Dit verhoogt de bloeddruk tijdelijk, zodat de hersenen voldoende bloed blijven ontvangen. Formule 1-coureurs trainen op vergelijkbare manier hun nekspieren, die bij elke bocht krachten van 4 tot 6G moeten opvangen.

G-krachten zijn een klassiek onderwerp bij natuurkunde, zeker als het gaat om krachten en Newton’s wetten. Wil je checken of je het echt begrijpt? Op StudyGo kun je direct oefenen met vragen over krachten en versnelling, uitlegvideo’s bekijken of een proeftoets maken om te zien hoe ver je al bent.