この衝撃力の計算お解りですか？

質問

Ａ、Ｂ二つのタイプの衝撃力があります。
甲、乙どちらも矢印方向に１５ｋｍ／ｈで進んでいて、共に甲の矢印方向に１０％の勾配がついています。
甲、乙とも重量は２００ｋｇです。
甲乙の交差する部分が衝突部（衝撃力）です。

（Ａ、Ｂ両方へ同じ質問です）
１
この場合、甲が受ける衝撃力と、乙が受ける衝撃力は同じでしょうか。

２
甲、乙の衝撃力の計算方法はご存知ですか。

宜しくお願い致します。

回答No.3

foomufoomu

それと、前の回答のａ．の運動エネルギーは、甲乙の相対速度で決まるので、甲乙それぞれの速さが違っていても甲乙の衝撃力に違いはありません。
時速15kmで走って行って壁にぶつかるのと、時速15kmで動く壁がぶつかってくる(自分は静止している)のとは、まったく同じ衝撃力になります。
同様に、時速15kmで落下して地面にぶつかるのと、（１Gで加速しながら）時速15kmで浮き上がってくる地面に（自分は静止した状態で）ぶつかるのとで、衝撃力に違いはありません。
自分が受ける衝撃力と地面が受ける衝撃力も同じです。

回答No.2

foomufoomu

>２. 甲、乙の衝撃力の計算方法はご存知ですか。

衝撃力の計算は、ぶつかる物体がどのような変形をするかで違ってきます。
質問では何がぶつかるのか分からないので解けないのですが、基本となるのは、
ａ．ぶつかる直前の運動エネルギーを求める。
ｂ．ぶつかった物体が変形した時のエネルギー吸収能力の関数を求める（調べる）
ｃ．ａのエネルギー＝ｂで吸収されるエネルギーとして、ｂの関数を解いて、物体の変形量を求める。
ｄ．その変形による最大の力を求める。（これが衝撃力）
という解き方です。

>１。この場合、甲が受ける衝撃力と、乙が受ける衝撃力は同じでしょうか。
作用反作用の法則により、衝突した個所では、甲乙の受ける力の大きさは同じです。
しかし、これが自動車どうしの衝突で、中の人間が受ける衝撃力は・・・となると重たくて柔らかい自動車のほうが小さいです。最近の自動車はバンパーがペコペコの板でできているのは衝撃力を減らすためです。

なお、ＡとＢとでは、Ｂのほうが相対速度が大きいので、Ａより衝撃力は大きくなります。
質問では坂道での衝突になっていますが、坂は甲乙の衝撃力の違いには影響しないと思います。（よくわからないですが）

回答No.1

mpascal

甲の方が衝撃力は大きくなります。

乙は角度があるためがべ直角方向の速度成分が甲より少ないからです。

計算は、ばね定数、反発件数等の条件があり結構むつかいしですね。