1/ Force G

Un ingénieur en montagnes russes doit faire attention aux accélérations que subit le corps humain

Il doit respecter des normes afin que la montagne russe ne soit pas dangeureuse.

Les g sont une unité de mesure d'accélération, correspondant à l'accélération de la pesanteur de la terre. g est l'initiale de " gravité " 

Dans le domaine des parcs d'attractions, cette unité de mesure est utilisée aussi bien pour les montagnes russes que pour des attractions classiques. Cette unité permet d'imposer des règlementations, des normes à ne pas dépasser pour préserver la santé des passagers de ces attractions. 

L'accélération en g résulte du vecteur somme des forces non gravitationnels appliqués à un objet. Les accélérations qui ne sont pas dues à la gravité sont appelées " accélérations propres ". Elles provoquent une modification sur un objet, perçue comme un poids. 

Une force de 1g est exercée sur notre corps reposant à la surface de la terre. Si nous étions exposés constament à 0g, nous nous envolerions comme les astronautes dans l'espace. Ainsi, lorsque nous endurons une accélération de 2g, notre poids est multiplié par 2 ! On se sent alors alourdi.

Les vecteurs-accélération peuvent être verticaux, ils sont comparés à la pesanteur et sont soit positifs ou négatifs, mais ils peuvent aussi être horizontaux. Il faut définir un sens pour que l'on puisse ensuite définir si les accélérations horizontales sont positives ou négatives. 

Sur une montagne russe, subir une accélération verticale négative, s'appelle un moment " d'airtime ". 

Voici une simulation de la variation des forces g verticales sur des bosses.

Dans la réalité, on mesure généralement les g à l'aide d'un accéléromètre. 

Pour les transports usuels, comme le train ou la voiture, les accélérations sont entre 0,1 et 0,4g pour le confort des passagers, en revanche, dans les roller-coasters on recherche les sensations fortes, les g peuvent être beaucoup plus élevés, ou négatifs verticalement. 

Le corps humain a une tolérance aux g, cependant, les g peuvent être verticaux, horizontaux etc, et donc selon le sens du vecteur d'accélération, le corps a une meilleure tolérance.

La tolérance du corps humain dépend de l'intensité de l'accélération, mais aussi du temps et de la posture du corps lors de celle-ci.

     Symptômes lorsque le corps humain subit une trop forte ou une trop longue accélération verticale : 

• Voile gris : le sujet perd la perception des couleurs, ce symptôme est facilement réversible lorsque la cause cesse ;

• Vision du tunnel : la vision périphérique disparaît progressivement ;

• Voile noir : la vision disparaît sans perte de connaissance ;

• Black out : c'est-à-dire perte de connaissance ;

• Mort, si l'accélération g n'est pas réduite rapidement.