遠心力と自由落下の速度の方法２

回答(1)さんの書き込みにあるように，運動エネルギーと位置エネルギーとのやりとりで考えるのが最もすっきりします。ざっくりと考えてみます。

高さhから落とした質量mの物体が，バネ定数kのバネをxだけたわませるとき，xとそのバネに掛かる力fを求めると，

x＝xs + √{xs^2+2xs・h} (xs＝mg/k) 　・・・(1)
f＝mg + √{(mg)^2+2mgkh} 　　　　　　 ・・・(2)

　(※導出過程は御自分で勉強して下さい。)

となります。fがカバーに掛かる衝撃力です。カバーをはりと考えれば，kがざっくり算出できると思います。(2)式が遠心力と等しいとすれば，高さhが求まるでしょう。

しかし実際は，カバーに当たるまでに種々の抵抗力が働き，遠心力そのままで衝突するとは思えませんが，安全率を見込むと思えば，それで良いかも知れませんね。

ちなみに，回答(2)の遠心力の単位ですが，間違ってます。
そもそも「kgf」自体が工学単位系の力の単位です。正しくは「kg」。
kg・m/(s^2)はN(ニュートン)，まさしく力の単位ですよね。
御自身で次元解析を行ってみて下さい。

一応、考え方ですけど、、、
運動を見るときは、まず、速度です。
運動を考えるときは、重心で考えます。
衝突を考えるときは、力積、運動エネルギーです。どちらも、質量と速度の関数です。
力(加速度)を基点に衝突を考えるのはどうかな？と思います。
カップリングに速度を与えるのは力ですが、飛んでいるときの力は、重力と空気抵抗です。
飛んでいるときは、運動エネルギーです。
衝突で、運動エネルギーが消滅すると考えます。
運動エネルギーを消滅させる力(加速度)を考える時には、時間の単位が必要です。(力ですから当然です。)
特に衝突の場合は、極小時間です。

カップリングが飛び出すときの重心の速度（周速)を決めればいいと思います。

＞　速度は V=Nπr/30より
＞　　=6000xπx0.03/30=18.85m/s だと・・・

これは、カップリングの重心が0.03m(Φ60/2mm？)の偏芯した回転運動をしているときの速度になりますが、よろしいでしょうか？

「加工物がカバーに当たった時にどれくらいの力がかかるのか知りたいです。｣ですけど、
加工物がどんなふうに飛んできて、当たるのか整理しましょう。
(通常の旋盤加工では、加工物は飛びません。)
?　長材を片持ちすれば、簡単に、飛びます。
　このときは、遠心力です。(重心の周速)
?　小物の突っ切り失敗などで、回転するチャックの一部に弾き飛ばされることがあります。このときは、チャック側の周速が効いてきます。(打撃です)

というわけで、まずは、条件を決めて、速度を計算すればよいということではないかと思いますがどうでしょうか？
速度が決まれば、落下実験の高さが決まります。後は、重量の条件を決めて、実験すれば良いと思います。

Ｑ１
遠心力の計算式 mv^2/r のv:回転物速度の求め方は？
以前の回答にあった公式（v=Nπr/30 　N:回転数)でしょうか？
Ａ１
Ｙｅｓです。簡単に考えると、速度 ＝ 距離 ÷ 時間です。
回転は円を描きます。　<長さの単位はmmとします>
その距離（円周）はπD（D；直径）又は2πr（r；半径）です。
そして、回転数は単位がrpm（r/m）なので、回転/分となります。
これは、1分間に円周を何周するかと同じで、速度は2πrN[mm/min]
となり、1分（min）は60秒（sec）から、速度を秒速で表すと
v ＝ 2πr/60 ＝ πr/30[mm/sec]となります。
機械工学や物理は、単位を一緒に計算していくと判り易くなります。

Ｑ２
遠心力をmv^2/rで計算して求めたのですが、これを同じ重さの物を
自由落下させたときと比較する式が判りません。
Ａ２
先ず、以下を確認下さい。
http://homepage1.nifty.com/gfk/ensinryoku.htm
http://laboratory.sub.jp/phy/01.html
http://homepage2.nifty.com/NG/unit/power.htm
さて、遠心力はmv^2/rにて計算して、
単位は[kgf]×[m/sec]×[m/sec]÷[m]で、kgf･m/sec^2となり、
m/sec^2は加速度の単位なので、kgf×加速度となります。
これを、自由落下の重力加速度“F（N）＝ m（kgf）×α（m/sec^2）
＝ m（kgf）×9.8（m/sec^2）”と比べると、
mv^2/r÷9.8で自由落下試験ワークの重さ（質量）を出します。
後は、カバーまでの距離を両者同じくして、確認して下さい。
厳密には、異なりますが、略同じ効果が出ます。

加工物の一部が回転状態から分離して飛び出し、カバーに衝突するという現象で宜しいでしょうか？
であれば、加工物を高いところからカバーへ落とす実験は悪くないと思います。
で、こういった現象は力ではなく運動エネルギ(mV^2/2)と位置エネルギ(mgh)のやりとりで考えた方が簡単に問題を解くことができます。あとはご自分で考えてみてください。
公式を鵜呑みするだけでは進歩がありません。

又、遠心力(mV^2/r)のVは回転物の回転速度ωをラジアンで考えた場合、V=ωrとなります。