速度と質量と力の関係ありますか？ F=Maは加速度ですよね。速度によってぶつかれる痛みがちがうから関

速度と質量と力の関係ありますか？
F=Maは加速度ですよね。速度によってぶつかれる痛みがちがうから関係式があるのだろうと考えました。おしえていただけるとうれしいです。

No.8 回答者： fxq11011 回答日時： 2025/02/01 17:52

>F=Maは加速度ですよね

理解不足もほどほどにしないと。
F=Maは「a」に加速度を入れてF（力）を計算します。

No.7 回答者： han-ka-2 回答日時： 2025/01/30 08:44

一番最初のご回答が最も正確な回答になります。

そして，Fは衝撃力ではありません。最初のご回答の力積 F Δt が衝撃力です。力積は英語だと impulse つまり衝撃なんですよ。その衝撃がぶつかったときの痛みに相当します。運動量の変化が衝撃力≒痛み。

No.6 回答者： finalbento 回答日時： 2025/01/29 20:04

最初の回答と同じ事ですが、速度と質量と力の関係をズバリ書きます。

mdv/dt=F

これが質問の答えです。

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2025/01/29 17:49

＞F=Maは加速度ですよね

知らないから「よね」が付きます
F＝何をあらわしているの
M＝　　　同上
a＝　　　同上
加速度とは何なの（どんな現象？）
これが理解できていれば「よね」なんかつける必要ないんですけど。
私の常識では「運動エネルギーは質量に比例し、速度の二乗に比例する」、なんです。
これを式にすれば
F＝M×S²
F＝衝撃力、M＝質量、S＝速度（m/ss）
簡単に言えば質量が２倍になれば衝撃力は２倍になり
　　　　　　速度が２倍になれば衝撃力は４倍になる
F＝Ma→F（力を求める式なんです）
a→アクセラレーション、これが加速度なんです
M＝質量
式の内容全く理解できていません、知ったかぶり知識にすぎません。

No.4 回答者： mojitto 回答日時： 2025/01/29 12:26

ぶつかった瞬間、移動していた物体は速度が激落ちするのでマイナスの方に強烈な加速度がかかります。

つまりある速度で移動している物体を瞬間的に急停車させるだけのＦがあるわけです。

No.3 回答者： finalbento 回答日時： 2025/01/29 12:17

運動方程式

F=ma

がまさしくそれです。加速度とは速度を時間で微分したものなので結果的に「速度と質量と力の関係を表している」と言う事になります。

PS:運動方程式を御存知と言う事は微分を習っている学年だと思われますが、微分の導入部で出て来たように速度とは進んだ距離を時間で微分したものと言う事になります。なので加速度も同様に「速度を時間で微分したもの」となります。

No.2 回答者： lv4u 回答日時： 2025/01/29 12:06

その数式をa:加速度、v:速度、W:仕事量として変形すると、

W = 1/2*mv**2
となるそうです。
つまりは、速度の２乗に比例して、痛みが大きくなるってことですね。
スピードが低い鉛の弾頭だと、分厚い本に打ち込んでもはねかえされるだけ。
でも、スピードが大きいと、分厚い本でもぶちぬいてしまいますからね。

エアガンでも、昔のパワー規制が無い頃だと、かなり離れた缶ビール（中身あり）をぶち抜いて吹っ飛ばしていました。人に当たると皮膚が裂ける？
（ＢＢ弾自体も、超重量弾といわれる重いものでしたが）

でも、現在は法改正されて、そんなパワーがあると「準空気銃」扱いになって捕まってしまいます。
今の合法パワーのエアガンだと、近い距離で空のアルミビール缶の片面を撃ち抜くくらいのパワー程度に下がっています。初速が低くなっていますからね。超重量なＢＢ弾は重すぎて、飛距離が出ません。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2025/01/29 12:00

ニュートンがまとめた「運動の法則」では、

・力が働けば運動が変化する。
・その「運動の変化」は「加速度」で表わされる。
・「力：F」と「運動の変化 = 加速度：a」の関係を「運動方程式」で記述する。
　運動方程式：F = ma
・その比例定数「m」を「質量（慣性質量）」と呼ぶ。
ということにしています。

質量を「kg」、加速度を「m/s^2」で表わしたときの「力」の単位を「ニュートン：N」としています。

加速度は、「速度の時間変化率」です。つまり
　a = Δv/Δt
（ある時間 Δt のうちに、どれだけ速度が変化 Δv したか）

従って、運動方程式は
　F = ma = m･Δv/Δt = Δ(mv)/Δt = Δp/Δt　　　①
（p = mv：運動量）
と書けます。

「運動量」は「運動の激しさ」を表わすもので、「衝突」で失った「運動量」が、相手に与えた「力積」に相当します。
① の F = Δp/Δt より
　FΔt = Δp　　　②
になります。
この「力積：FΔt」が「速度によってぶつかられる痛み」に相当します。
衝突後に「静止」すれば、衝突前の全運動量が「力積」になります。
運動量は速度に比例するので、衝突前の速度が大きいほど「力積」が大きくなります。

さらに、コンクリートやガラスなどの堅いものでは Δt が非常に小さく、クッションやバネでは Δt が大きいなど、「運動量の変化」が同じでも衝突する相手とその「衝突時間」によって、衝撃力 F の大きさが変わります。
堅いものでは衝撃力が大きく、「クッションやバネ」では衝撃力は小さくなります。

そんな関係です。