二歳児10～15kgを45ｍ飛ばす走行車の速さ

質問

高校で物理を専攻している者です。
テレビで2歳男児が車にひき逃げされ体が４５ｍ飛ばされ死亡したという事件を取り上げていました。そこでふと気になったのですが2歳児(体重約10~15kg)を４５ｍ飛ばした車の速度を求めるにはどのような計算式を立てれば求めることができるのでしょうか。
面倒な摩擦や空気抵抗は省いていただいても構いません。

まだ物理学を学んで半年も満たないので、できるだけ簡単に説明していただけるとありがたいです。よろしくお願いします。

回答No.1

mono0413

まず、2歳児を跳ね飛ばす計算というのは適当ではないと思います。
他の物（丸太等）に置き換えるべきだと思います。

その他に初期条件が必要です。
なぜなら、乗用車とトラックでは、当る場所による衝突時の角度が違います。（乗用車の場合、バンパーやボンネットに乗り上げる可能性もあるので）
さらに衝突する車の質量も必要です。
同じ速度でも質量が違えばエネルギーが違います。

最低限これくらいの初期条件がないと計算はできません。

「物理学」を専攻されているのですから、自分で出来るように勉強してください。
初期条件さえ決まればそんなに難しい問題ではないはずです。

ただし、以上のような条件は剛体として瞬時に反発する場合なのですが、実際に車のバンパーは変形し衝撃吸収をしますし、人間等の体も剛体ではないので衝撃吸収や反発が複雑に絡んできます。
その場合も簡易的に反発率を定めれば、近似的に計算は可能です。

どちらにせよ、衝突の問題は力学の基礎の部分ですから、しっかり勉強して理解しておいてください。

お礼

回答ありがとうございました。

条件については考えました。全くと言って良いほど無知なので
どのような条件を提示したらよいのか、どのように示したらよいのか
何を提示すれば諸条件が揃うのか　などということが分かりませんでした。
そこで回答者様に必要なだけの条件を仮定していただき、その上でご説明いただけたらな、と思っておりました。
(適当な「衝撃吸収」の度合いや「反発率」を決めていただく等、数値でなく文字でおいていただいても構いません。)
そのような旨を書き留めなかったこと申し訳なく思います。

>「物理学」を専攻されているのですから、自分で出来るように勉強してください。
もちろんただただ質問しているわけではありません。及ばないながら物理の教材を拝見したり、講師の方にも質問をしたり色々と出来るように勉強はしたのですが、やはりわかりませんでした。
今後学習して行き自分で「出来るように」なりたいとは思っていますが、現状では難しい問題です。
今後の勉強のためにも質問をさせていただきました、ご理解ください。