Äkkipyähdys

Teoreettisesti ajatellen täydellisen äkkipysähdyksen aiheuttama G-voima on ääretön. Mutta käytännössä aina joko liikkuva esine tai sen pysäyttävä pinta joustaa jonkin verran, jolloin äkkipysähdys ei olekaan äkkipysähdys, vaan jotain muuta. Voiman suuruuden laskeminen vaatisi siis tarkat tiedot törmäävän esineen ja törmättävän pinnan ominaisuuksista.

Esimerkkinä lattialle putoava kännykkä. Siihen kohdistuvat G-voimat määräytyvät sen mukaan, onko lattía betonia/asfalttia/puuta ja onko se paljas vai peitetty matolla, minkä paksuisella matolla jne...

Jos kappaleen massa on m ja nopeus v, on sen liike-energia E= 0.5*m*v^2.
Oletetaan ns. äkkipysähdys tasaisesti tapahtuvaksi hidastuvuudeksi matkalla s, jolloin kappaletta hidastaa voima F=E/s=0.5*m*v^2/s.
Tällä matkalla kappaleeseen kohdistuu hidastuvuus a=F/m=0.5*v^2/s.

Jos esim. kolaritapauksessa auto pysähtyy nopeudesta 50 km/h tasaisesti 1m matkalla, kohdistuu autossa olevaan henkilöön n. 96.5 m/s^2 eli n. 10g hidastuvuus. Jos henkilön massa on 80 kg, on hidastuvuuden aiheuttama voima n. 7700 N.
Hidastuvuus ei kuitenkaan välttämättä ole tasaista, jolloin huippuvoimat ovat suurempia.

Putoamistapauksesa voi hidastuvuuden suunnilleen laskea siten, että kappaleeseen kohdistuu niin monen g:n hidastuvuus kuin on pudotuskorkeuden ja hidastuvuusmatkan suhde.
Esim. jos kännykkä pudotetaan 1m korkeudelta ja alusta/kuori joustaa tasaisesti 5mm, kohdistuu kännykkään 200g:n hidastuvuus ja se hyvinkin todennäköisesti hajoaa.

Voiman suuruus saadaan kaavasta Ft=mv-mv0. Eli impulssi yhtä suuri kuin liikemäärän muutos. F on voima, t pysähdykseen kulunut aika, mv liikemäärä alussa, mv0 liikemäärä lopussa eli t:n kuluttua. Tulokseksi tulee keskimääräinen voima, mutta todellisuudessa voima käy hieman keskiarvoa suurempana.