出産前後の痔にはご注意!

一端をピンで固定した棒を倒した時の最大衝撃力(ピーク衝撃力)を計算したいのですが、自分で調べてみたら短い時間にかかる衝撃力(撃力)は力積から求める事がわかりました。

ですが衝撃力の単位がわからず困っています。
力なのでNであったり、力積のN・sであったり、Gであったり・・・

Gというのは重力加速度9.8m/s^2を1Gと定義したものですよね?
つまりただの加速度ですよね?

衝撃力(撃力)の単位は何故バラバラなのでしょうか?
どれが正しい単位なのでしょうか?
またN→GやG→Nの変換はどのように計算すればよろしいでしょうか?

よろしくお願いいたします。

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A 回答 (7件)

 衝撃力という言葉は自分で定義して使うべきでしょうね。

物理学では特に合意された単語ではありません。つまり、説明抜きに言っても通じません。

 撃力は物理学でよく使われます。基本的には力積(一番単純には「力×時間」)です。これは、運動量の差と等しい。

 しかし、その物理学的現象にかかる時間(緩和時間とも呼ばれます)が短すぎるので(トートロジーですが、だから撃力と呼ばれている)、撃力の前後の運動量の差から力積を計算で推定します。

 それでも撃力の過程を考察するなら、その定義に立ち返り、力と時間だということになります。力の積分になりますが、力が一定とすれば、単純に経過時間を掛ければいいわけです。

 基本となる式は、ニュートン力学の基本式F=maです。これが力。N(ニュートン)は基本単位を複数使って作られる組立単位で、よく使われるMKS単位系で言えば、kg・m/s^2の基本単位を持ちます。重さの単位でもあり、1kg重≒9.8Nです(重力の強さは地球の場所ごとで異なるので、厳密に=にできない)。

 力が一定であれば、それに秒での時間を掛ければいいことになります。力が一定でなければ、力を時間で定積分することになります。

 そのいう理解を前提として、たとえば衝撃力という言葉を定義して使えばいいわけです。逆に言えば、あらかじめ定義を示さないで「衝撃力は」と言ってしまうと、通じません。
 よく「パンチ力1トンの破壊力」などと言ったりしますが、物理学的には意味不明です。これは作用する面積も示していないし、1000万分の1秒なら、蚊が刺したほうが破壊力あるんじゃないでしょうか。

 あ、そうか。書いていて思い出しました。もし力が「単位面積当たり表示」なら、作用する面積も必要ですね。釘や針が容易に硬いものを貫通できるのは、とがっているからです。

 以前、レコードがあったころ(今でも好事家は持っていますが)、「針先には3トンの力が掛かっています」なんて説明をしていたようです。1cm^3あたりだったか、1m^3あたりだったか忘れましたが。

 その撃力が働いている間の力でもいいし(たとえばN:ニュートン)、運動エネルギー=仕事でもいいし(たとえばJ:ジュール)、仕事率(たとえばW:ワット)でもいいし、加速度でもわけです。もちろん撃力そのままに、力積(N・s)でもOKです。

>またN→GやG→Nの変換はどのように計算すればよろしいでしょうか?

 F=maという基本式から、単位に気を付けて計算すればいいです。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
読んでて「パンチ力1トンの破壊力」って確かに意味がわからないなと思いましたw

本題ですが、
>その撃力が働いている間の力でもいいし(たとえばN:ニュートン)、運動エネルギー=仕事でもいいし(たとえばJ:ジュール)、仕事率(たとえばW:ワット)でもいいし、加速度でもわけです。もちろん撃力そのままに、力積(N・s)でもOKです。
物理において単位ってすごく重要だと今まで教えられたのですが、これらすべてOKと言われると信じがたいです。

また
>たとえば衝撃力という言葉を定義して使えばいいわけです。逆に言えば、あらかじめ定義を示さないで「衝撃力は」と言ってしまうと、通じません。
自分で定義するというのは「衝撃力とはニュートンです」とか、「衝撃力とは加速度の大きさです」と言ってしまっても良いって事でしょうか?

最後に
衝撃センサとインターネットで検索すると出力は加速度Gを出力するセンサが多いのですが、棒を倒して床とぶつかった時の加速度を計測したとし、これをニュートンに直すのは単純に棒の質量を掛け算するだけでよろしいのでしょうか?
仮に長さ1m、質量0.5kgの棒の先端にセンサを取り付けセンサの位置を棒の重心位置は違います)、一端をピンで固定した棒を倒した時の先端の加速度を計測したとします。
この場合でも棒という剛体の先端の加速度の値と、棒の質量を掛ければ衝撃力ニュートンは導き出されると思うのですが、これが正しい答えなのでしょうか?
剛体でもF=maは使用できるのでしょうか?

長々と質問ばっかりですみません。
よろしくお願いします。

補足日時:2012/07/08 13:36
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#6です。



>では力Fを出してそれをGに変換したい場合は、棒の質量をmとした場合は
F/m=a
このaを9.8で割ればGが導き出せるという事でよろしいのでしょうか?

はい。ただし、求めたFは平均の力なので質量で割って得られる加速度は平均の加速度です。
単に定数mで割るだけなので衝撃の大きさを表す値としてはどれを使ってもいいことは考えれば分かると思います。
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#3です。


>仮に棒の質量でFを割れば加速度として評価出来るとありますが、これは剛体でもできるのでしょうか?

剛体かどうかは関係ありません。力Fを出したのであれば質量で割っても割らなくても衝撃の強さを表す指標としてはどちらでもいいということです。

この回答への補足

回答ありがとうございます。

>剛体かどうかは関係ありません。力Fを出したのであれば質量で割っても割らなくても衝撃の強さを表す指標としてはどちらでもいいということです。
そうなんですか。剛体であろうとなかろうと関係ないという事ですか。
では力Fを出してそれをGに変換したい場合は、棒の質量をmとした場合は
F/m=a
このaを9.8で割ればGが導き出せるという事でよろしいのでしょうか?

補足日時:2012/07/08 13:42
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目的が違うかもしれませんが、シャルピー衝撃試験というものがあります。


材料の強さを示す特性のひとつを測定する方法です。
そのシャルピー衝撃値は、[エネルギー/断面積]の次元を持っています。通常、J/cm2 を使います。
散文的に言えば、物体を破壊するのに必要なエネルギーの大きさです。

#3の方の御意見の通り、物理の方では「衝撃力」というのはあまり使いません。
衝撃力というのを考えるのは、大概衝撃に対する物質の強さに興味がある場合であるような気がします。
なぜ最大衝撃力を計算したいのかはしりませんが、もし材料の強度と関係があるなら、シャルピー衝撃値で評価するのが、スタンダードだと思います。

あるいは、分野によっては、衝撃をどう評価するか、という手順が決まっている場合もあります。
例えば、自動車による道路に対する衝撃をどう評価するかは、道路橋示方書によるべきで、自分で勝手に評価方法を決めてはいけないです。

なお、私の意見では、力積は衝撃力ではないですし(運動量の変化から測定できるので、力積で衝撃力を評価してもいいとはおもいますが)、力積の単位は絶対に加速度と同じではありません。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
調べていく中でシャルピー衝撃試験にもいきつきましたが、私が導き出したい実験はもっと単純だったので、あまり重要視していませんでした。
http://www1.megaegg.ne.jp/~keisokusp/sitsumon/Im …
このようにただ棒を倒して、その時発生する衝撃力を知りたかっただけです。

どちらかと言いますと物体を破壊するのではなく、物を倒した時に床との撃力で物が壊れるのを防ぎたいのです。
「倒れた時にこんなに力がかかるなら、ここの強度上げよう。不必要なら下げよう。スポンジなどつけて対処しよう。」
壊れないように強度を上げるにしてもどのくらい上げればよいのか。
スポンジは最低でも何ミリ必要になるのか。
それを知りたいと思い撃力を調べ始めたのですが、ニュートンであったり、Gであったりと単位がバラバラで困っていたという事です。

補足日時:2012/07/08 13:00
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そもそも衝撃力という単語は物理学では専門用語としてあまり使いません。

ですから使う場合は「撃力を与えた時の力の度合い」ていどの意味でしょう。撃力というのは一般に瞬間的な大きな力のことですが、これは時間の関数なのでF(t)と書けます。しかし具体的な関数形はわからないので力積で評価することがあります。力として評価したいのであれば力積を時間で割って平均の力を出してもいいと思います。また、それを質量で割れば加速度として評価できます。

この回答への補足

ありがとうございます。
調べていたらこのようなpdfを見つけました。
棒の一端をピンで固定してパタッと倒した時の撃力を求める実験です。
http://www1.megaegg.ne.jp/~keisokusp/sitsumon/Im …

この実験は衝撃力Fとして答えを導き出しています。
仮に棒の質量でFを割れば加速度として評価出来るとありますが、これは剛体でもできるのでしょうか?

補足日時:2012/07/08 12:46
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力Fが働くことによって質量mの物体の運動量が変化した場合



FΔt=mΔv

というのがニュートンの運動方程式を時間で積分して得られます。

ΔtはFが作用していた時間、Δvは速度変化です。

衝撃力という以上、あくまで力であり、単位はNです。

他は厳密な言い方ではありません。力積はこの場合、衝撃力x作用時間であって

上の式の左辺です。

衝撃力Fを質量mで割って得られるF/mは加速度の単位を持っており

これが重力加速度gの何倍という発想に立って衝撃力を10gというようにあらわす場合もありますが

良い表し方ではありません。


>またN→GやG→Nの変換はどのように計算すればよろしいでしょうか?

Nとgの間には質量mが介在します。

質量m(kg)の物体には地球から重力加速度g(m/sec^2)が働き重力F(単位N)で地球に引き寄せられます。

この時

F=mg

です。

つまり

N=kg×m/sec^2

です。

この回答への補足

衝撃力の単位はNなんですね。
ありがとうございます。

変換に関してですが、今回私は棒が倒れた時の衝撃力を計算しようとしています。
棒って事は剛体ですよね?
F=maを使用してもよろしいのでしょうか?

補足日時:2012/07/08 12:27
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Ns=kg・m/s


Gは加速度を表します。Δtの時間の間にある運動量Pで動く物体を減速するための加速度です。
力積I=∫F dt=∫(dP/dt)dt=m∫(dv/dt)dt=m∫G dt

この回答への補足

なるほど!
力積とGの関係はそうなっていたんですね。

補足日時:2012/07/08 12:20
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Q衝撃力の計算方法

参考書を読んで勉強しているのですが、中卒の私にはかなり困難なので教えて頂けませんでしょうか?

問題:車両重量1600kgの自動車が時速36kmで走行中に、コンクリート製の橋の欄干に心向き衝突した。この際に自動車が受ける衝撃力はいくらか?なお、衝突時間は0.1秒、橋の欄干は剛体として扱う。

このような問題ですが、、、
出来れば計算式を詳しく教えて頂きたいです。

Aベストアンサー

時速 36 km=秒速 (36000/60/60) 10 m より、10m/s がでます。
** 機械的に 3.6 で割るのもよいのですが、1時間は 3600 s ですから、こちらをご理解ください。**
また a=10/0.1=100 m/s/s(分母の 0.1 は衝突時間(No.1: yu-fo さんのご説明にあります。)ですから、 Newton の法則より、F=ma =1600*100=160,000 N =160 kN が得られます。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
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・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

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Q衝撃力の計算方法について

衝撃力の計算の仕方について伺いたいのですが
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回答お願いいたします。

Aベストアンサー

#2の者です。
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です。


こういう風に考えてください。

ある物体の質量がA(kg)であるとき、
それを量りに乗せれば、A(kg)という数字を示します。
それは、物体がA(kgf)の力で地球に引っ張られているということです。

ニュートンの法則
F = ma
に当てはめたとき、
F=544(ニュートン)、m=A(kg)、a=9.8(m/s^2)
ですから、
544 = A×9.8
です。

Aを求めれば、Aそのままの数字に単位kgfをくっつければ、
kgfに換算できたことになります。

A = 544÷9.8 = 56(kg)

56kgの重さに相当する力であることがわかったので、56kgfです。

Q地面衝突時の衝撃力

問題:1.2Kgの物体(材質:鉄)を1.5mの場所から自由落下させた時、地面(コンクリート)への衝撃力はどの様になるのでしょうか?
↑この問題に対し、自分で答えを導きだしたのですがその回答が正しいのか間違っているのかわかりません。
そこでみなさんにご確認お願いしたいのですが・・・

A:まず落下時間をx=1/2gttより t=0.55(sec)
次に衝突時速度をv=gtより  v=5.39(m/sec)
最後にf=mvより       f=6.47(kg m/sec)
よって約6.5kgの衝撃力

間違っている場合はご教授の程よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

衝撃力というのは、実は、難しいです。
落ちる人と、ぶつかる相手が、それぞれ、どういう弾性を持っているか、柔らかいか等で色々違ってきます。
つまり「衝撃を吸収するのにかかる時間」を与えないといけません。
例えば、こんな感じ。(「s」が、それにあたる)
http://www2s.biglobe.ne.jp/~ken-ishi/impact.htm


さて、
あなたの計算ですが、
落下時間は
1.5 = 9.8 × t^2 ÷ 2
t = √(1.5×2÷9.8)
  = √(だいたい0.3)
  = だいたい0.55s
ここまではよし

衝突時速度は
v=gt=だいたい5.4m/s
これもよし


だけど、もっと簡単です。
1.5mにある質量mの物体は、1.5mgの位置エネルギー
したがって、高さゼロになったら全部運動エネルギーなので
1.5mg = 2分の1 × m・v^2
したがって
v=√(1.5×9.8×2)=√(だいたい30)=だいたい5.4m/s


さて、最後
f=mv ←ここが大間違い
これは「運動量」です。衝撃の計算には使いません。

実は、さっきのリンクを見て分かるように、
1.5mg という位置エネルギーだけが衝撃の計算に使われ、先程の計算は残念ながら、徒労に終わったことになります・・・・・

衝撃力というのは、実は、難しいです。
落ちる人と、ぶつかる相手が、それぞれ、どういう弾性を持っているか、柔らかいか等で色々違ってきます。
つまり「衝撃を吸収するのにかかる時間」を与えないといけません。
例えば、こんな感じ。(「s」が、それにあたる)
http://www2s.biglobe.ne.jp/~ken-ishi/impact.htm


さて、
あなたの計算ですが、
落下時間は
1.5 = 9.8 × t^2 ÷ 2
t = √(1.5×2÷9.8)
  = √(だいたい0.3)
  = だいたい0.55s
ここま...続きを読む

Q衝撃と「G」

物体が衝突したときの衝撃を「G」で表記するのは、
そのとき物体が受ける最大の加速度を意味する、
というところまでは、調べてわかったのですが・・・

たとえば2Gの衝撃というのは、
具体的に、どんなときの衝撃・・・
たとえば、何mの高さからモノを落としたときの衝撃、とか、
時速何m/hで衝突したとき、とか・・・
にあたるのでしょうか。。?

Aベストアンサー

衝撃の大きさを数値で表すことは意外にむずかしいのです。
たとえば、10mの高さから飛び降りた場合、

下がコンクリートであれば、大けがは避けがたいでしょう。

下が、トランポリンのネットであれば、けがはしないですむでしょう。

衝撃の大きさをGという文字であらわすのは、重力加速度g(9.8m/s^2の加速度)に由来します。

では、1Gとはどんな加速度かというと、先ほど述べた9.8の加速度です。

これでは何のことかさっぱりでしょう。

先ほどのコンクリートとトランポリンで考えてみましょう。このちがいは、足が地面についてから、体が止まるまでの距離が長いか短いか、の差です。

別の例で説明しますと、1mの高さから地面に飛び降りたとき、忍者のように膝を曲げて、ふわっと着地したら大丈夫(全体が止まるまでに体の半分ぐらいの長さが短く?なってますね)、足を硬直させて、どしんと落ちたら、膝の骨折間違いなし、ということです。


ある高さから落ちた物体が地面に衝突する速さ、は
高校程度の物理で求められますので、それを使って考えてみますと、

落ちた距離/止まるまでに体が縮んだ距離

この数値がGの倍数となります。


1m落ちて、地面が1cmへこんだ、あるいは物体が1cmだけ縮んだときは・・・・100Gです!

1m落ちて、トランポリンの網が1m下がったときは・・・1Gです!

こんな訳ですから、何mから飛び降りたら何G、とか、時速何kmでぶつかったら何Gとかいうことは、いえないのです。

ただ、経験的・実験的に10Gならば、即死、とか10Gまでは肉体的に耐えられるとか、の数値はあると思います。残念ながら私は詳しくありませんので、別の方の回答を期待してください。

参考URL:http://www2s.biglobe.ne.jp/~ken-ishi/impact.htm

衝撃の大きさを数値で表すことは意外にむずかしいのです。
たとえば、10mの高さから飛び降りた場合、

下がコンクリートであれば、大けがは避けがたいでしょう。

下が、トランポリンのネットであれば、けがはしないですむでしょう。

衝撃の大きさをGという文字であらわすのは、重力加速度g(9.8m/s^2の加速度)に由来します。

では、1Gとはどんな加速度かというと、先ほど述べた9.8の加速度です。

これでは何のことかさっぱりでしょう。

先ほどのコンクリートとトランポリン...続きを読む

Q落下衝撃力算出式

スチールボールの落下衝撃力

スチールボール径 10.00mm
   〃  重さ 4.120gr
   〃  質量 0.00042kgf・s^2/m

落下高さ     5.0cm

衝突時間     0.001sec を想定し用いた

力    F:[kgf]
質量   m:[kgfs^2/m]
重力加速度g:[m/s^2]
高さ   h:[m]
衝突時間 t:[s]

落下衝撃力算出式  F=m/t√2gh


と、あるのですが F=0.42kgf

とあるのにその結果にたどりつけません…。
仕事で使うのに物理なんてさっぱりで…。
もしかしたら式に当てはめる数字の単位や数字そのものを間違えているのかも
知れません。
上記の"落下衝撃力算出式"に実際に数字を入れて
F=0.42kgfとなることを教えてください。

 

Aベストアンサー

 
  一応、式が間違っていないか、チェックしましたが、
  >落下衝撃力算出式  F=m/t√2gh
  で、合っているようです。
 
  そこで、与えられた数値を代入すると、ほぼ近似値で答えが出てきます。
  必要な数字は:
  m = 0.00042 = 10^-4*4.2
  t = 0.001sec = 10^-3 
  g = 9.8
  h = 5.0cm = 10^-2*5 m
 
  これらの数字を F の式に代入すると:
  F = m/t√2gh = 10^-4*4.2/10^-3√(2*9.8*10^-2*5)
   = 0.42/√(2*9.8*10^-2*5) = 0.42/√0.98
 
  ここで、0.98 → 1 と近似的に考えると
  F = 0.42
 
  ここでは、近似にしましたが、こうしないと、答えが 0.42 になりません。
  重力定数 g=9.8 が計算に必要で、また、落下高さは、単位cmからmにしないといけません(MKS系のはずです)。
  重力定数がなしで、この式は解けません。また、g=10 としているようです。
 

 
  一応、式が間違っていないか、チェックしましたが、
  >落下衝撃力算出式  F=m/t√2gh
  で、合っているようです。
 
  そこで、与えられた数値を代入すると、ほぼ近似値で答えが出てきます。
  必要な数字は:
  m = 0.00042 = 10^-4*4.2
  t = 0.001sec = 10^-3 
  g = 9.8
  h = 5.0cm = 10^-2*5 m
 
  これらの数字を F の式に代入すると:
  F = m/t√2gh = 10^-4*4.2/10^-3√(2*9.8*10^-2*5)
   = 0.42/√(2*9.8*10^-2*5) = 0.42/√0.98
 
 ...続きを読む

Q衝突のエネルギーについて

物体がある高さから落ちた時に落下後の衝突エネルギー
の計算式が良く分かりません。
どなたか教えてくださいますと助かります。

このサイトのhttp://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=184824 より
F=m/t√2gh  とういう計算式である事が分かりました。
この式のt(衝突時間)の意味が分かりません。
衝突時間とは、物体が衝突している長さ?でしょうか?
単純にやわらかければ長い?硬ければ短い?って事ですか?

Aベストアンサー

#4でちょっと手抜きなことを書いてしまいましたので,反省しまして
私も「衝突時間0.001秒」のナゾに挑戦です.
#6さまと同じですが,工学の人間としてマクロな視点で..

物体が落ちて床に当たったとき,その点から物体全体に「落ちたよ」と言う
情報が伝わる速度は,物体中の弾性波の伝播速度程度,即ち音速程度です.
(その情報が伝わらないと物体上部は落ち続けようとします.)
種々の固体中の音速一覧をGoogleで探してみましたら,

物質名 音速(m/s)
氷   3230
ガラス 5400
鉄   5950
セラミックス 10000
SUS410 7390
アルミニウム 6260
鋼 5930
SUS304 5790
石英ガラス 5570
銅(Cu) 4700
亜鉛(Zn) 4170
アクリル 2700
ポリエチレン 1900
とかいろいろです.でも上記は大体のところ,1000~10000m/s,
物体が1mの高さを持つなら,床からの衝撃が物体の一番上まで到達するのは,
1/1000~1/10000秒となります.

衝突時間0.001秒は,まぁそこそこいい値ではないかと思います.
(衝突時間0.0001秒とすると,瞬間衝撃荷重が10倍となるので,
 安全側の値となります.)

値からすると,ざっとした推定ですが,発泡スチロールのような樹脂の物体を
扱った問題でしょうか.これだけからでは特定できませんが,可能性として.

#4でちょっと手抜きなことを書いてしまいましたので,反省しまして
私も「衝突時間0.001秒」のナゾに挑戦です.
#6さまと同じですが,工学の人間としてマクロな視点で..

物体が落ちて床に当たったとき,その点から物体全体に「落ちたよ」と言う
情報が伝わる速度は,物体中の弾性波の伝播速度程度,即ち音速程度です.
(その情報が伝わらないと物体上部は落ち続けようとします.)
種々の固体中の音速一覧をGoogleで探してみましたら,

物質名 音速(m/s)
氷   3230
ガラス 5400
...続きを読む

Qシャルビー衝撃値って何か教えてください!

シャルビー衝撃値という値を簡単に教えてください。

Aベストアンサー

衝撃試験はシャルピーとアイゾットの二種類がJISで規定されており、テストピースの中央部に切り込みを入れて背面に振り子を当てます。テストピースを折断するに要するエネルギーEを切り込み部の断面積をわった値です。
すなわち単位としてはE/A (Kgf/cm2)

です。

Q衝撃力の計算方法 (振り子玉)

衝撃力の計算方法をご教授願います。
φ400mmのロールの真横に鉄球をぶつけた時の衝撃力が分からずに困っております。
鉄球の重さは、300gです。
鉄球は紐でぶら下がっています。
支点の高さはロールの鉄球がぶつかる位置から真上に1000mmの位置です。
支点とロールの鉄球がぶつかる位置は垂直の位置です。
鉄球を、支点から角度30°振り上げて重力のみでロールにぶつかります。この時、紐は張っている状態です。

この時の衝撃力を教えて下さい。
また、計算方法も教えて下さい。

Aベストアンサー

こんにちは。

ここのQ&Aサイトで「衝撃力」というキーワードで検索してみてください。
たくさん引っかかります。
私自身も、何度も回答したことがあります・・・・・

・・・・・って、あなたを責めているわけではないですよ。

衝撃力に関するそれらの過去質問のほとんど全てが、衝撃力を計算するための材料が不足しているのです。

今回のあなたの質問文の内容も同じでして、衝撃力の計算はできません。
なぜかといえば、衝撃力はロールの固さに依存し、ロールが固いほど衝撃力が大きくなるからです。
(直感的にわかりますよね?)

具体的には、
衝撃吸収にかかる時間が与えられていれば、だいたいの衝撃力は計算できます。
ロールが固いほど、衝撃吸収時間は短くなります。
(これも、直感的にわかりますよね?)
衝撃吸収時間の具体的数値としては、0.1秒程度~0.01秒程度のものをよく見かけます。


以上、ご参考になりましたら。


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