F = ma menghubungkan daya, jisim, dan pecutan. Gandakan daya, gandakan pecutan. Kurangkan jisim separuh, gandakan pecutan.

• 1 N = 1 kg·m/s²
• Lebih banyak daya → lebih banyak pecutan
• Kurang jisim → lebih banyak pecutan
• Kuantiti vektor: mempunyai arah

Halaju adalah kelajuan dengan arah. Pecutan adalah seberapa cepat halaju berubah — mempercepat, melambatkan, atau mengubah arah.

• Positif: mempercepat
• Negatif: melambatkan (nyahpecutan)
• Kereta membelok: sedang memecut (arah berubah)
• Kelajuan malar ≠ pecutan sifar jika membelok

Daya-G mengukur pecutan sebagai gandaan graviti Bumi. 1g = 9.81 m/s². Juruterbang pejuang merasa 9g, angkasawan 3-4g semasa pelancaran.

• 1g = berdiri di Bumi
• 0g = jatuh bebas / orbit
• g negatif = pecutan ke atas (darah ke kepala)
• 5g+ berterusan memerlukan latihan

Piawaian antarabangsa menggunakan m/s² sebagai asas dengan penskalaan perpuluhan. Sistem CGS menggunakan Gal untuk geofizik.

• m/s² — unit asas SI, universal
• km/j/s — automotif (masa 0-100 km/j)
• Gal (cm/s²) — geofizik, gempa bumi
• miligal — pencarian graviti, kesan pasang surut

Unit-unit kebiasaan AS masih digunakan dalam automotif dan penerbangan Amerika bersama-sama dengan piawaian metrik.

• ft/s² — piawaian kejuruteraan
• bsj/s — perlumbaan drag, spesifikasi kereta
• in/s² — pecutan skala kecil
• b/j² — jarang digunakan (kajian lebuh raya)

Konteks penerbangan, aeroangkasa, dan perubatan menyatakan pecutan sebagai gandaan-g untuk pemahaman intuitif toleransi manusia.

• daya-g — nisbah tanpa dimensi kepada graviti Bumi
• Graviti piawai — 9.80665 m/s² (tepat)
• Miligraviti — penyelidikan mikrograviti
• g planet — Marikh 0.38g, Musytari 2.53g

Persamaan teras mengaitkan pecutan, halaju, jarak, dan masa di bawah pecutan malar.

• v₀ = halaju awal
• v = halaju akhir
• a = pecutan
• t = masa
• s = jarak

Objek yang bergerak dalam bulatan memecut ke arah pusat walaupun pada kelajuan malar. Rumus: a = v²/r

• Orbit Bumi: ~0.006 m/s² ke arah Matahari
• Kereta membelok: daya-g sisi dirasai
• Gelung roller coaster: sehingga 6g
• Satelit: pecutan memusat malar

Berhampiran kelajuan cahaya, pecutan menjadi kompleks. Pemecut zarah mencapai 10²⁰ g serta-merta semasa perlanggaran.

• Proton LHC: 190 juta g
• Pelebaran masa mempengaruhi pecutan yang dirasai
• Jisim meningkat dengan halaju
• Kelajuan cahaya: had yang tidak dapat dicapai

Pecutan mentakrifkan prestasi kereta. Masa 0-60 bsj diterjemahkan secara langsung kepada pecutan purata.

• Kereta sport: 0-60 dalam 3s = 8.9 m/s² ≈ 0.91g
• Kereta ekonomi: 0-60 dalam 10s = 2.7 m/s²
• Tesla Plaid: 1.99s = 13.4 m/s² ≈ 1.37g
• Pembrekan: -1.2g maks (jalan raya), -6g (F1)

Had reka bentuk pesawat adalah berdasarkan toleransi-g. Juruterbang berlatih untuk manuver ber-g tinggi.

• Jet komersial: had ±2.5g
• Jet pejuang: keupayaan +9g / -3g
• Kapal angkasa lepas: 3g semasa pelancaran, 1.7g semasa masuk semula
• Melenting pada 14g (had kelangsungan hidup juruterbang)

Perubahan pecutan yang kecil mendedahkan struktur bawah tanah. Alat empar memisahkan bahan menggunakan pecutan ekstrem.

• Tinjauan graviti: ketepatan ±50 microgal
• Gempa bumi: 0.1-1g tipikal, 2g+ ekstrem
• Alat empar darah: 1,000-5,000g
• Alat empar ultra: sehingga 1,000,000g

Darabkan nilai-g dengan 10 untuk anggaran pantas (tepat: 9.81)

• 3g ≈ 30 m/s² (tepat: 29.43)
• 0.5g ≈ 5 m/s²
• Pejuang pada 9g = 88 m/s²

Bahagikan 26.8 dengan saat ke 60bsj

• 3 saat → 26.8/3 = 8.9 m/s²
• 5 saat → 5.4 m/s²
• 10 saat → 2.7 m/s²

Bahagikan dengan 2.237 untuk menukar bsj/s ke m/s²

• 1 bsj/s = 0.447 m/s²
• 10 bsj/s = 4.47 m/s²
• 20 bsj/s = 8.94 m/s² ≈ 0.91g

Bahagikan dengan 3.6 (sama seperti penukaran kelajuan)

• 36 km/j/s = 10 m/s²
• 100 km/j/s = 27.8 m/s²
• Pantas: bahagikan dengan ~4

1 Gal = 0.01 m/s² (sentimeter ke meter)

• 100 Gal = 1 m/s²
• 1000 Gal ≈ 1g
• 1 miligal = 0.00001 m/s²

Marikh ≈ 0.4g, Bulan ≈ 0.17g, Musytari ≈ 2.5g

• Marikh: 3.7 m/s²
• Bulan: 1.6 m/s²
• Musytari: 25 m/s²
• Zuhrah ≈ Bumi ≈ 0.9g

Tesla Plaid: 0-60 bsj dalam 1.99s. Apakah pecutannya?

60 bsj = 26.82 m/s. a = Δv/Δt = 26.82/1.99 = 13.5 m/s² = 1.37g

F-16 menarik 9g dalam ft/s²? Gempa bumi pada 250 Gal dalam m/s²?

Jet: 9 × 9.81 = 88.3 m/s² = 290 ft/s². Gempa bumi: 250 × 0.01 = 2.5 m/s²

Lompat dengan halaju 3 m/s di Bulan (1.62 m/s²). Berapa tinggi?

v² = v₀² - 2as → 0 = 9 - 2(1.62)h → h = 9/3.24 = 2.78m (~9 kaki)

Seekor kutu memecut pada 100g apabila melompat — lebih laju daripada pelancaran kapal angkasa lepas. Kakinya bertindak seperti spring, melepaskan tenaga dalam milisaat.

Ia memecutkan penyepitnya pada 10,000g, menghasilkan gelembung peronggaan yang runtuh dengan cahaya dan haba. Kaca akuarium tidak berpeluang.

Otak manusia boleh bertahan 100g selama 10ms, tetapi hanya 50g selama 50ms. Hentaman dalam bola sepak Amerika: 60-100g secara berkala. Topi keledar menyebarkan masa impak.

Pelanggar Hadron Besar memecutkan proton hingga 99.9999991% kelajuan cahaya. Mereka mengalami 190 juta g, mengelilingi gelang 27km sebanyak 11,000 kali sesaat.

Graviti Bumi berbeza sebanyak ±0.5% disebabkan oleh ketinggian, latitud, dan ketumpatan bawah tanah. Teluk Hudson mempunyai 0.005% kurang graviti disebabkan oleh lantunan semula zaman ais.

Sled Tentera Udara AS mencapai nyahpecutan 1,017g dalam 0.65s menggunakan brek air. Patung ujian terselamat (hampir tidak). Had manusia: ~45g dengan kekangan yang betul.

Terjunan Felix Baumgartner pada 2012 dari 39km mencapai 1.25 Mach dalam jatuh bebas. Pecutan memuncak pada 3.6g, nyahpecutan semasa pembukaan payung terjun: 8g.

Gravimeter atom mengesan 10⁻¹⁰ m/s² (0.01 microgal). Boleh mengukur perubahan ketinggian 1cm atau gua bawah tanah dari permukaan.

Aristotle mendakwa objek yang lebih berat jatuh lebih cepat. Galileo membuktikan beliau salah dengan menggolekkan bola gangsa di atas satah condong (1590-an). Dengan mencairkan kesan graviti, Galileo dapat mengukur masa pecutan dengan jam air, dan mendapati bahawa semua objek memecut secara sama rata tanpa mengira jisim.

Principia Newton (1687) menyatukan konsep tersebut: F = ma. Daya menyebabkan pecutan yang berkadar songsang dengan jisim. Persamaan tunggal ini menjelaskan epal yang jatuh, bulan yang mengorbit, dan trajektori peluru meriam. Pecutan menjadi penghubung antara daya dan gerakan.

• 1590: Eksperimen satah condong Galileo mengukur pecutan malar
• 1638: Galileo menerbitkan Dua Sains Baru, memformalkan kinematik
• 1687: F = ma Newton menghubungkan daya, jisim, dan pecutan
• Menetapkan g ≈ 9.8 m/s² melalui eksperimen bandul

Saintis abad ke-19 menggunakan bandul boleh balik untuk mengukur graviti tempatan dengan ketepatan 0.01%, mendedahkan bentuk Bumi dan variasi ketumpatan. Unit Gal (1 cm/s², dinamakan sempena Galileo) diformalkan pada tahun 1901 untuk tinjauan geofizik.

Pada tahun 1954, komuniti antarabangsa menerima pakai 9.80665 m/s² sebagai graviti piawai (1g)—dipilih sebagai aras laut pada 45° latitud. Nilai ini menjadi rujukan untuk had penerbangan, pengiraan daya-g, dan piawaian kejuruteraan di seluruh dunia.

• 1817: Bandul boleh balik Kater mencapai ketepatan graviti ±0.01%
• 1901: Unit Gal (cm/s²) dipiawaikan untuk geofizik
• 1940-an: Gravimeter LaCoste membolehkan tinjauan lapangan 0.01 miligal
• 1954: ISO menerima pakai 9.80665 m/s² sebagai graviti piawai (1g)

Juruterbang pejuang Perang Dunia II mengalami pengsan semasa selekoh tajam—darah berkumpul jauh dari otak di bawah 5-7g yang berterusan. Selepas perang, Kol. John Stapp menaiki sled roket untuk menguji toleransi manusia, dan terselamat daripada 46.2g pada tahun 1954 (nyahpecutan dari 632 bsj kepada sifar dalam 1.4 saat).

Perlumbaan Angkasa (1960-an) memerlukan pemahaman tentang g tinggi yang berterusan. Yuri Gagarin (1961) menahan 8g semasa pelancaran dan 10g semasa masuk semula. Angkasawan Apollo menghadapi 4g. Eksperimen ini menetapkan: manusia boleh bertolak ansur dengan 5g tanpa had, 9g secara ringkas (dengan sut-g), tetapi 15g+ berisiko kecederaan.

• 1946-1958: Ujian sled roket John Stapp (kelangsungan hidup 46.2g)
• 1954: Piawaian kerusi lenting ditetapkan pada 12-14g selama 0.1 saat
• 1961: Penerbangan Gagarin membuktikan perjalanan angkasa manusia boleh dilaksanakan (8-10g)
• 1960-an: Sut anti-g dibangunkan membolehkan manuver pejuang 9g

Pelanggar Hadron Besar (2009) memecutkan proton hingga 99.9999991% kelajuan cahaya, mencapai 1.9×10²⁰ m/s² (190 juta g) dalam pecutan bulatan. Pada kelajuan ini, kesan relativistik mendominasi—jisim meningkat, masa mengembang, dan pecutan menjadi asimptot.

Sementara itu, gravimeter interferometer atom (2000-an+) mengesan 10 nanogal (10⁻¹¹ m/s²)—sangat sensitif sehingga mereka mengukur perubahan ketinggian 1cm atau aliran air bawah tanah. Aplikasi merangkumi dari pencarian minyak hingga ramalan gempa bumi dan pemantauan gunung berapi.

• 2000-an: Gravimeter atom mencapai kepekaan 10 nanogal
• 2009: LHC memulakan operasi (proton pada 190 juta g)
• 2012: Satelit pemetaan graviti mengukur medan Bumi dengan ketepatan mikrograviti
• 2020-an: Sensor kuantum mengesan gelombang graviti melalui pecutan kecil