時速150kmのボールを投、自動車衝突逆算

質問

すなわち衝突前。上手に減速すればピッチャーのモーションの場（せいぜい３m）あれば手は無傷なのでしょうか。複雑な頭部も時速150kmが何mかけて止まれば無傷なのでしょうか。

回答No.3

shinkun0114 · ベストアンサー

#1です。
＞ボールを投げるモーションの指先は29.5Gに
＞耐えているということでしょうか。

そういうことになります。
ボールを投げる動作というのは、腕の先が弧を描きます。
ボールと腕の先だけに最大Ｇがかかり、
弧の回転中心である肩に近づくにつれ、
速度も加速度も小さくなります。
手やボールの質量は小さいので、大きなＧがかかっても
力としてはたいしたことがありません。500g程度と考えても、
29.5Gで15kgf程度の力です。

ただし、大きなＧですから、投手の指先の毛細血管は
損傷することもままあるようです。

お礼

ありがとう。今、内容を深く考えている。

回答No.2

cubics

質問は、こう解釈するのでしょうかね。
時速１５０ｋｍのボールを手で受けた場合、モーションと同じくらいの距離をかけて受け止めれば無傷だと思われますが、同じボールを頭部で受けた場合、どのくらいの距離をかけて減速すれば無傷なのでしょうか、と。

手の場合は、自由に動きますから、非常にうまく手を引きながら受け止めることはできないとは言えないでしょうね。ま、たいへん難しいですが。

頭は、自分ではそううまく動かせませんから、無傷で受け止めることは、まずできないでしょう。せいぜいのけぞるくらいの動きでは、数十センチ。

当たった瞬間に、何かの仕掛けで、身体ごと後ろに引っ張るとかすれば、可能ではあるでしょう。でも、当たる時点では時速１００ｋｍ以上になるでしょうから、その加速度をどう与えるかですね。ジェットコースターとか、カタパルトが必要ですね。^^;;)
ところで、速度、加速度と距離の公式は、
ｖ^2 = 2・a・s ってのが、ありましたね。^^;)

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

shinkun0114

時速150km/hを3ｍで止める場合の加速度を求めてみます。

ｖ＝a・t
Ｌ＝1/2・a・t^2

ここに、
　ｖ：速度（＝150km/h＝41.67m/sec^2)
　ａ：加速度（m/sec^2)
　ｔ：止まるのにかかる時間(sec)
　Ｌ：制動距離(＝3m)

Ｌ＝1/2・a・t^2
　＝1/2・v・ｔ

これを解くと、
　3＝1/2×41.67・ｔ
　t＝3/(1/2×41.67)
　 ＝0.144sec

止まるのに要する時間は、0.144秒となります。

これから加速度を求めてみます。

ｖ＝ａ・ｔ
ａ＝ｖ/ｔ
　＝41.67/0.144
　＝289.4m/sec^2

という加速度になります。

さて、この加速度ですが、いわゆる１Ｇは9.8m/sec^2です。
つまり、289.4m/sec^2≒29.5Ｇです。

これは、体重の29.5倍の力が作用するということです。
体重60kgの人で、1770kgf。
2トン近い力を受けて、生きてられるでしょうかね^^;

補足

ありがとうございます。ボールを投げるモーションの指先は29.5Gに耐えているということでしょうか。