衝撃の強さの求め方

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質問者：abcd19
質問日時：2006/03/11 19:34
回答数：3件

例えば時速60キロで走っている車が電柱にぶつかった場合、何トンの力が電柱に加わったか、
東京タワーの頂上から10グラムのビー玉を落としたとき、地上にどれくらいの衝撃を与えるか

を求めるための計算式を教えてください。

また、色々な事を求めるための計算式をたくさん教えてください。

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回答 (3件)

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No.2ベストアンサー

回答者： moby_dick
回答日時：2006/03/12 13:50

一つの仮定をします。

止まり始めてから、止まるまでの力を一定とします。

運動方程式F=m・dv/dtを、止まり始めてから、止まるまでの間で考えます。

（微積分が難しければ、結果だけでも）
一応、途中の式は、
∫Fdt=∫m・dv/dt・dt
∫Fdt=∫m・dv
F∫dt=m∫dv
FΔt=mΔv
FΔt=m・(v1-0)
FΔt=m・v1

結果の式は、
F=m・v1/Δt
（v1は衝突の直前の速さ
Δtは止まり始めてから止るまでの時間）

即ち、Δtの値により違います。
Δt=0.01(秒)なら、F=m・v1/0.01など

衝突の間に力が変化するなら、このFは平均の力になります。

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No.3

回答者： N64
回答日時：2006/03/13 09:58

衝撃って、難しいんですね。

インターネットで検索してみましたが、衝撃だけで、一つの分野がありました。衝撃力学、衝撃工学という学問分野や著書があるほどでした。＃２さんのお答えのように、時間のファクターは欠かせなく、時間的に過渡的な扱いが必要で、衝撃振動と言う言葉もあるほどです。衝撃のシミュレーションを行うソフトウエアもありました。