重量物の速度、衝撃力について

質問

お世話になります。
40kgの重量物を500Nの力で、水平方向に押し出した際の速度と
その重量物が壁などの固定された物体にぶつかったときの衝撃力について
教えていただけないでしょうか。
重量物は、５０Nの力で転がり始め、80cm移動すると仮定します。
算出するのに条件が少ないとは思いますが、概算でも結構ですので
宜しくお願い申し上げます。

回答No.3

lumiheart

F=ma
から加速度を算出
a=F/m=(500-50)[N]/40[kg]=11.25[m/sec^2]
この加速度で80cm移動したときの速度
11.25*0.8=9[m/sec]
この速度で固い壁に衝突して１ｍｍめり込んだとしてその時間
0.001[m]/9[m/sec]=0.00001[sec]
この時間から加速度算出
9[m/sec]/0.00001[sec]=900[m/sec^2]
答え
F=40[kg]*900[m/sec^2]=36,000,000[N]

お礼

ご回答有り難うございます。
色々と条件が抜けている質問で、回答していただきありがとうございます
ご回答いただいた内容をベースに、試験条件を検討したいと思います。

回答No.2

中京区 桑原町（@l4330）

それでは計算できません。
50Nの力で転がり始めて80cm移動するのに要した時間が問題
10秒後に80cm先に到達したのか、20時間後に到達したのかで衝撃は変る、感覚的にも判るでしょ。

お礼

ご回答有り難うございます。
80cmの移動には、一般的な扉が閉まる時間を想定しております。
ですので、瞬間的でもなく、非常にゆっくりと移動した場合は想定しておりません。
条件が、少ないのは重々承知しておりますが、極々一般的に考えていただければ、非常にありがたいです。

回答No.1

tetsumyi

これでは計算しようがありません。
まず、力は物体を加速するのですが500Nの力が何秒間働いたのかわからないとぶつかる速度が計算できず計算不能。
固定された物体にぶつかったときの衝撃力は壁や重量物の硬さや形がわからないと計算できません。
完全な剛体の場合衝撃力は無限大（またはガラス等非常に硬い物）で破壊されるとなります。

お礼

ご回答有り難うございます。
500Nの力を加えるのは、手で押し込むぐらいの時間（比較的短時間）で
考えております。
壁や重量物の硬さについては、極端に柔らかいものでも
極端に硬いものでもなく、身近にある壁材や木製のものを
想定しております。