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No.1
- 回答日時:
エネルギー保存則と運動量保存則が成り立つなら、衝突時に交換される運動量(力積)は、高校物理の計算で出ます。
でも簡単にできるのはそこまでです。結局、衝撃力を出すには、力積が働く衝突時間を知る必要があります。簡単に言えば、衝撃力=力積/衝突時間ですが、衝突時間は、衝突物体の固さ(柔らかさ)に大きく依存し、物体の変形を考慮した複雑な計算をする事になります(ほとんどのケースで、数値計算しかできない)。
質問への一番簡単な回答は、質点M(剛体)と剛体との衝突なので、衝突時間0(無限小)で、衝撃力無限大の撃力となりますが、たぶんこれでは駄目ですよね?。
ヘルツは、弾性球と、無限厚さを持つ弾性壁との衝撃力を理論的に計算しています。恐らく理論解は、これくらいです。
これの近似式が、「落石対策便覧」に載っており、少なくとも土木の世界の設計実務では、いちおう通用しています。
有難うございます。
やはり、かなり複雑ですね。
自然現象(私の場合は自然現象ではなく、とある機械での現象ですが)を計算で出すことは難しいことが分かりました。
最後は実験するしか無いと言うことでしょうね。
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