衝撃値について

質問

重さ10Kgのおもりを100cmの高さから落としたときの最大の衝撃荷重を教えてください。
平均荷重はMV=Ftよりでると思うのですが、最大値は計算で出るのでしょうか？
衝撃の時間は0.01ｓです。

回答No.1

noname#252183 · ベストアンサー

停止過程に等加速度運動を仮定すると、最大衝撃力と平均衝撃力は同じになります。
等加速度運動でなければ差が生じますが、等加速度運動の方が自然な”感じ”がします。（カンジニア見解。）
--------------------------
高さ1ｍから10kgの錘を落下させたときの床衝突時の速さＶは
ｙ＝0.5gt^2→1＝0.5*9.807*t^2→ｔ＝0.452（s）
Ｖ＝ｇ*ｔ＝9.807*0.452＝4.43(m/s)

「平均衝撃力」・・・ニュートンの第２法則（積分形）MΔV=FΔt より衝突前後の速度差だけを見て、
Ｆ＝10*（4.43－0)/0.01＝4430(N)＝452(kgf）

「最大衝撃力」・・・物体が着地の瞬間から等加速度運動をして0.01秒後に0m/sとなるとすれば、この間に物体に働き続ける床の抗力は一定です。
F＝Mα＝10*4.43/0.01＝4430(N)＝452(kgf）

お礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
解決しました。ありがとうございます。