No.3ベストアンサー
- 回答日時:
>反発係数や、等速運動か等加速度運動か、ということも関係してきますか。
等速運動うんぬんは関係ありません。
反発係数は、無関係ではありませんが、「反発係数」自体、あまり意味のない物理量なんです。理科の教科書には、反発係数は物体固有の定数のように誤解される表現がしてありますが、これは状況(ぶつかる速度など)によって変わる数で、厳密な算出は面倒なものです。話を簡単にするため誤解しそうな表現が使ってあると思います。
というわけで、「反発係数」は理科の問題以外では使い物にならない数であることを、覚えておきましょう。
>垂直にぶつかった瞬間、床には何kg重の力がかかりますか。
本題に入りますが、必要なのは、降伏点荷重とバネ係数(厳密には、応力-変形曲線ですが)です。あと、鉛直方向の運動なので(地球の)重力の大きさも関係します。
簡単に結論を書いてしまうと
(衝突時の重りの運動エネルギー)=(床の変形によってされる仕事)
から求めます。
重力の影響を無視した場合(ある程度速度が大きければ無視できます)、床が完全な弾性体であれば、重りの質量=M、衝突時の速度=V、床のバネ係数=K、衝突時の床の最大変形=x、として、前述の式は
1/2*M*V^2=1/2*K*x^2
とあらわせるので、
x=√(M*V^2/K)
床にかかる力は F=x*K なので
F=√(M*V^2*K)
になります。
なお、重力の影響も考えた場合で、重りの落下高さをH、そっと重りを置いたときの床の変形量をdとすると
a={1+√(1+2*H/d))
とすると、床にかかる力も、床の最大変形量も、そっとおいた場合のa倍になります。
No.2
- 回答日時:
参考url
http://q.hatena.ne.jp/1251307007
結構難しいですね。
物体の剛性なんかも関わってくるのでは?
もっと単純化した図式なら、反発係数や剛性など全く無視して計算すればいいのではないでしょうか。
運動エネルギー計算式 1/2mv^2 で計算できると思います。
尚、速度は衝突の瞬間速度ですから、2m/sをそのまま使えばいいと思いますよ。
No.1
- 回答日時:
不明です。
反発係数=1 とすると床が物体に与える運動量は 20 kg m/s ですが、
例えば接触時間が 1 m sec なら「平均」で 20,000 kg になります。
とても床と物体が固くて、接触時間が 1 μ sec なら 20,000000 kg になります。
「平均」と書きましたが、衝突は複雑な現象なので、おそらく「平均」と
ピークは全く違う値になるでしょう。
このように衝突という現象は不確定要素が多く、力の算出は困難を極めます。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 高2物理反発係数の問題が分かりません。 教えてください。 小球をh(m)の高さから床の上に落とした。 1 2023/05/29 20:23
- 物理学 なめらかな水平面の床の上に、質量 200 g の物体がある。床の面を xy 面とし、鉛直方向に z 1 2022/07/23 11:28
- 物理学 物体間の摩擦力についてですが、 写真の①(上図)のように物体BをF[N]で引っ張ったとき 写真のよう 9 2023/06/08 16:22
- 物理学 長さaの軽い棒の各端に質量mの物体A,Bを取り付け、なめらかな床の上におき、これを棒の中点Oを中心と 2 2022/10/09 19:16
- 物理学 力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて 2 2022/12/24 13:26
- 物理学 物理の単振動の問題で分からない所を教えてください 1 2023/05/10 20:59
- 物理学 「反発係数=e」「衝突前の球の速度=V」「平面な床に衝突後の球の速度をv」とした時、eを表す関係式は 7 2022/12/18 18:06
- 物理学 質量 M,半径αの円板が1つの直径を固定軸として回転できるようになっている。質量mの物体が速さvで円 2 2022/10/21 20:16
- 物理学 台と小物体合わせた全体の水平方向の運動方程式 とは? 8 2022/09/02 06:33
- 物理学 『F=ma』 3 2022/12/07 21:25
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
衝突により失ったエネルギーは...
-
完全弾性衝突に関する質問です...
-
摩擦力による等速円運動
-
水中で重さの違う物体の落下速...
-
外気と物体温度の関係
-
ある重量の物を浮き上がらせる...
-
質量 50kg の物体が秒速10m で...
-
くさびの力の出力
-
鉄と風船どっちが先に落ちる?
-
ジュール・衝撃について、
-
重力が働いている物体を持ち上...
-
【物理】電車内で飛行する虫
-
運動エネルギーについて質問です。
-
反発係数についてです。 同じ性...
-
衝突のエネルギーについて
-
モンキーハンティング
-
ニュートンの冷却法則について
-
高1レベルの問題なのですが
-
2物体の相対速度が0のとき。。。
-
無重力下の浮力
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報