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物体が壁にぶつかる衝撃力
2019/01/26 20:43
- 質量1gの物体が壁に衝突する際の衝撃力について知りたいです。
- 時速120kmで壁に向かってぶつかる場合の衝撃力の計算方法や衝突時間の考え方について教えてください。
- 衝突後の速度を0とすると、衝撃力は3300 g m/s2（3.3kg m/s2）です。衝突時間の具体的な考え方についても教えていただけると嬉しいです。
物体が壁にぶつかる衝撃力
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！
質問者が選んだベストアンサー
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。
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
＞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
お礼
2019/01/27 22:18
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