衝撃力の計算方法

著者: Robert White
作成日: 4 Aug. 2021
更新日: 16 11月 2024
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【物理基礎】 運動と力19 重力と接触力 (18分)
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ニュートンの運動の第2法則によれば、オブジェクトが別のオブジェクトに及ぼすニュートンの力は、オブジェクトの質量にその加速度を掛けたものに等しくなります。これをどのように適用して、衝撃に関与する力を計算できますか。加速とは、時間の経過に伴うオブジェクトの速度の変化であることに注意してください。衝撃に関与するオブジェクトは、通常、数値的に負の加速形式の減速で停止します。インパクトに伴う力の量の計算は、オブジェクトの質量にその減速度を掛けるのと同じくらい簡単です。

ステップ1

問題のオブジェクトに含まれる質量を決定します。たとえば、地球上での重量が909.1 kgの車を考えてみます。

ステップ2

衝撃に関係する加速または減速を決定します。車が27 m / s(約97 km / h)で走行していて、壁にぶつかったときに、0.05秒で完全に停止したとします(500分の1秒)。加速度を計算するには、速度の変化を変化が起こった瞬間の時間で割ります。


車の加速度=(0 m / s-27 m / s)/ 0.05 s = -540 m / s ^ 2

注:加速の負の符号は、減速が発生したことを示し、力の計算には関係ありません。

ステップ3

ニュートンの第2法則を使用して、影響に関与する力を計算します。

力=質量x加速度= 909.1 kg x 540 m / s ^ 2 = 490,914ニュートン(N)

車は壁に490,914 Nの力を加えます。これは、車の重量の約550倍に相当します。