🎢过载 G 值计算器 - 电梯视重、过山车回环、人造重力、人体耐受

如何使用过载与视重计算器（电梯、过山车、人造重力）

1. 1在“电梯与体重秤”页选择情景，设置质量、加速度、最高速度或自由落体时间，点“播放”
2. 2在“过山车”页设置回环入口速度和半径，看过载曲线与动画，再调山顶、谷底的速度和半径
3. 3在“旋转空间站 / 离心机”页选预设或输入半径、转速，或一键设为 1 g，查看舒适度
4. 4在“人体耐受”页对照事件点，并在下方输入速度变化和用时或距离计算平均过载

常见问题

为什么电梯启动时会觉得变重？

体重秤读的是它对你的支持力。电梯向上加速时，地板除了托住你的重量，还要额外提供 ma 的力让你加速，读数变成 m(g + a)；向上减速或向下加速时读数变成 m(g − a)，人觉得变轻。普通电梯加速度约 1 m/s²，读数变化 10% 左右。若电梯自由下落，a = −g，读数为零，这就是“失重”；真实电梯有限速器和安全钳，会把轿厢夹停在导轨上。

过山车回环顶部为什么人不会掉下来？

在顶部，人需要的向心加速度 v²/R 若大于 g，重力不足以提供，座椅就得再往下压你，体感过载 n = v²/(gR) − 1 为正，人被压在座位上。圆形回环要让顶部 n ≥ 0，入口速度至少要 √(5gR)，这时底部过载高达 6 g。所以现代过山车用泪滴形回环：顶部半径小，用较低速度就有足够向心加速度，底部半径大，过载不至于太高。

旋转空间站要转多快才有 1 g？

人造重力就是向心加速度 a = ω²r。半径 100 m 时需要约 3 rpm，半径 1 km 只要约 0.95 rpm。研究认为大多数人在 2 rpm 以下几乎没有不适，2～6 rpm 需要逐渐适应，更快时转头会因科里奥利效应引起强烈眩晕。半径太小还会让头和脚感受的重力明显不同，所以设想中的大型空间站半径都在几百米以上。

人能承受多大的 g？

取决于方向和持续时间。眼球向下的 +Gz（坐着被往座位压）会让血液流向下肢，没穿抗荷服的人约 4～6 g 持续几秒就可能黑视甚至昏迷，战斗机飞行员靠抗荷服和用力呼吸可撑住 9 g 十几秒。−Gz 使血液冲向头部，耐受只有 −2～−3 g。胸背方向的 Gx 最耐受，宇航员发射和返回采用仰卧姿势，Stapp 曾在火箭雪橇上承受 46 g 的瞬时减速。冲击越短，能承受的峰值越高。

撞车时的过载怎么估算？

用匀减速近似：已知速度变化 Δv 和停止距离 d，平均加速度 a = Δv²/(2d)，用时 t = 2d/Δv，除以 9.81 就是 g 值。50 km/h 撞墙时，车头溃缩加上安全带伸长，人体约有 0.5～0.7 m 的减速距离，平均约 15～20 g，峰值更高；不系安全带撞上方向盘或挡风玻璃，距离只有几厘米，过载会大一个数量级。这就是溃缩区、安全带和气囊都在“拉长距离”的原因。