自由落下した時の距離の算出方法について

質問

ある製品がラックから自由落下した時にどれぐらいの距離に落下するのか、
製品の重量などから算出する計算方法はありますでしょうか？
落下する前に事前に調べておきたいと思ってます。

説明が判りずらいかと思いますので、
横から見た図を下記に書いてみました。
Ａの距離を算出したいと思ってます。
（これも判りずらいかもしれませんが・・・）

━━┓
　　　┃
ラ　　┃
ッ　　┃
ク　　┃
　　　┃　　⇔　 ■製品
　　　　　 　Ａ

判る方がいらっしゃいましたら教えて下さい。
宜しくお願い致します。

回答No.3

hatake333

>ある製品がラックから自由落下した時にどれぐらいの距離に落下するのか、
>製品の重量などから算出する計算方法はありますでしょうか？
>Ａの距離を算出したいと思ってます。
>
>━━┓
>　　　┃
>ラ　　┃
>ッ　　┃
>ク　　┃
>　　　┃　　⇔　 ■製品
>　　　　　 　Ａ

　lialhyd氏の仰るようにこれは「水平投射」になります．
水平投射でＡの距離が知りたい場合は，少なくとも，

　■→→→v
━━┓
　　　┃
ラ　　┃
ッ　　┃
ク　　┃
　　　┃　　⇔　 ■製品
　　　　　 　Ａ
　製品を水平に投射した瞬間の速さ(図のv)と，ラックの地面からの高さHと，重力加速度の大きさ(地球上の普通の場所なら約9.8)，が必要です．
空気抵抗に関する一切を除いた理想状態での水平投射ならば，
　　H = (9.8 * A^2)/(2 * v^2)
なので，
　　A = v * √(2y/g)
となるかと思います．
　ただ，製品の重量を考えるということは，空気抵抗などを考えることになるので
空気抵抗に関する一切を除いた理想状態での水平投射の結果では満足できない
ということでしょうか？
もしそうでしたら，これは何回も落として，実験してみるしかないでしょうね．
次のようなことを考えないといけないと思います．
　製品の質量，密度，大きさ，形，材質，表面の滑らかさ，温度，…など
　落下させるときの，気温，湿度，風力，風向き(落下途中の変化もすべて必要)，天候，日射量，…など
また，落下地点ではなく，落下して静止するまでの移動距離なら，
　地面の，形状，表面のなめらかさ，(地面と物体との)跳ね返り係数，障害物の有無，…など
挙げたらきりがないですが，たくさんのことが関係するので，計算では容易ではないでしょう．

回答No.2

noname#156442

製品は、ラックに乗っている状態からひとりでに落ちることはありませんので、自由落下はあり得ません。
ラックから飛び出していく水平投射となります。

ちょっと想像すれば分かると思いますが、飛び出す速度が大きいほど、落下距離が大きいほど、遠くに落ちることになります。
また、製品の形状にも関係し、飛び出す速度が限りなく小さい場合を例に取ると、
球状ならば真下に落下し、
直方体状ならば回転してラックに当たるなりラックの下に潜ったりもします。
ビニール袋に水を入れたようなものだったら、へばりつくような落っこち方をします。
落っこちた後も、着地の仕方によっていろんな方向にバウンドします。

このように、いろんな条件でいろんな挙動が考えられますので、もっと詳しく条件を提示しないと何の手掛かりも得られないと思いますよ。

回答No.1

lialhyd

申し訳ありませんが、tmykic様はどのような状況の方なのでしょうか？

高校生以上の方で、ある程度の数式が理解できるのであれば
おそらく、物理の教科書等を参考にされるとよろしいかと思います。
この状況から考えると、これは自由落下ではなく水平投射という運動になると思いますので
そのあたりをヒントに探してみてください。

なお空気抵抗等も含め、実務上必要な数値として算出したいとの質問であれば
大変恐縮ではございますが、私にはわかりかねます。