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2019/01/26 20:43
質量1gで20Nで潰れてしまう物体が、壁に衝突するときの衝撃力が知りたいです。
時速120kmで壁に向かってぶつかる時の衝撃力は
衝突後の速度を0とすると、
v1:衝突前速度、v2:衝突後の速度、t:衝突時間
F = (mv2 - mv1) / Δt
= (0 - 1×33.3)/ 0.01
= 3300 g m/s2
= 3.3kg m/s2
でいいのでしょうか?
衝突時間の考え方も良くわからず…
教えてください!
F = (mv2 - mv1) / Δt
上記の式(力積の考え方)を適用することは合っています。
数値を代入するときに、単位系を揃えると混乱しないで済みます。
SI単位(MkSA単位)で統一するとして、
F(力)の単位は、ニュートン(N)
m(質量)の単位は、キログラム(kg)
v(速度)の単位は、メートル毎秒(m/s)
t(時間)の単位は、秒(s)
従って計算結果は、次の通りです。
F = (mv2 - mv1) / Δt
= (0 - 0.001×33.3)/ 0.01
= 3.3 N
衝突時間を正しく知ることは、相当に困難なことですが、0.01sと仮定した値が
大きく間違っていなければ、3.3 N<<20Nなので、物体は潰れることなく、
弾性的に衝突して、壁で反発して入射した方向に跳ね返ると想定されます。
なお、壁が塑性変形してエネルギーを吸収すれば、跳ね返らないことも起こり
得ます。
ご丁寧にありがとうございます!
考え方は大きく違ってなかったようで良かったです
2019/01/27 22:18
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>衝突時間の考え方も良くわからず…
https://www.nbk1560.com/products/clamp_and_brake/powerstop/service/material/
https://www.fujilatex.co.jp/sentei_condition/?type=Straight
衝突して減速する距離で減速時間は決まる
つぶれない鉄の壁に鉄の物体が衝突したなら
減速距離はせいぜい1mm程度
超硬合金ならせいぜい0.01mm程度
サーボ や ステップモーター ショックアブソーバー 耐震ゴム など だと 何らかの形で 衝撃荷重 が求められるが
それ以外は 適当だったりします
うちでは0.02秒が使われています
最終的にはぶつけてないとわかりません
CAEでだいぶ緩和されてるようですが
今でも衝突実験は行われてる
衝突実験はやってないみたいだが
最新の設計手法を取ってるが
最後は昔ながらの実験です
https://www.nicovideo.jp/watch/sm34418590
P-1 って 国産最新鋭機だったのね
P-2のお古だと思ってた
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