落下による衝撃と速度

質問

200KGの物体が30Mから落下したとき、その速度と衝撃力はどれくらいになりますか？できれば、式も教えていただければ、助かります。

回答No.1

noname#244477

速度Ｖは
Ｖ=√(２ｇｈ)
で計算できます。
ｇは重力加速度=9.8[m/s2]
ｈは高さ[m]

この式にｈ=30 を代入してみると
Ｖ=２４．２４９[m/s]
となります。ちなみに時速に直すと８７．２９５[km/h]です。

衝撃力は、衝突したときの減速過程で決まりますので、物体や衝突する相手の材質によって全く異なる結果になります。
仮に、２４．２４９[m/s]の速度を衝突過程0.01[s]の時間で０[m/s]まで減速するとして計算してみましょう。
物体の質量をｍ[kg]、減速時間をｔ[s]とすると、衝撃力Ｆ[N]は
Ｆ=ｍＶ/ｔ
で計算できます。
これにｍ=200、Ｖ=24.249、ｔ=0.01を代入すると
Ｆ=484980[N]
となります。ちなみにこれを単位[トン]に直すと49.49トンです。

お礼

詳しくありがとうございます。よくわかりました。