加速度、衝撃について

質問

以前、製品の衝撃テストをしたのですが
350グラムのプラスチック製品に衝撃センサーを取り付けて
頑丈な鉄のプレートの上に10cmの高さからの落下を５回ぐらい計測したら
瞬間衝撃が大体「150G」ぐらい出ました。

そこで思ったのですが、人間でも同じように落下すれば150Gとか
更に高ければもっとGがかかるのと思うのですが、
60kgの人が10cmから落ちれば60kg×150＝9000kg
となるのでしょうか？
数字だけ見ると、とんでもない衝撃を受けているようにおもうのですが・・・
実際に走ったり、ジャンプしたりしてもそんな何トンもの衝撃を受けているように思えないので不思議です。

どうして人体に影響が無いのか教えて頂けますでしょうか。
宜しくお願い致します。

回答No.2

ht1914 · ベストアンサー

衝撃力というのは衝突の際に起こった速度変化がどれくらいに時間幅の
中で起こったかによって変わります。短い時間の中で起これば加速度が大きくなり衝撃力も大きくなります。実験で使われたプラスティックスをクッションの上に落としてみて下さい。衝撃力は小さいはずです。軟らかいかものにぶつかったか固いものにぶつかったかは止まるまでの時間の違いとして現れます。
１０ｃｍの自由落下だとすると１／７＝０．１４秒ほどです。重力によってこの時間内に加速されたのです。これを０．０１４秒で止めるとすると１０Ｇになります。０．００１４秒だと１００Ｇになります。
こつんと当たると言うことは接触時間が短いということです。跳ねるという場合は逆向きの加速が入っていますからもっと大きな力がかかっています。
人は筋肉のクッション、関節のクッションを使って速度変化の起こる時間を長くしています。
足の関節を一切曲げずに階段から跳び下りてみて下さい。とんでもなく大きな衝撃がかかるはずです。
キャッチボールをやるときはグローブにクッションが入っています。それでも痛いときは受ける瞬間に手を後ろに引きます。接触時間が長くなります。

お礼

ご回答有難うございます。
試しに製品をクッションで包んで倍の高さ20cmから落下させたら
「50G」ぐらいでした。
衝撃の強さで変わるのでしょうが、
ちょっとの制動時間の差でかかるGの強さは変わるんですね。
有難うございます。

回答No.4

Hayashi_Trek

プラスチック製品と人体の大きな違いは、「柔らかさ」です。
加速度は、速度の変化量と変化に要した時間で決まります。
人体は変形することにより、速度変化の衝撃を吸収します。
もし製品の材質がスポンジならもっと衝撃が小さくなります。

たとえ10cmでも、つま先から着地したり、膝で衝撃を吸収したりせずに、
体を直立不動で硬直させた状態で踵から着地した場合には、
息が出来なくなるほどの衝撃が背骨から脳天に駆け抜けます。

お礼

ご回答有難うございます。
実際にやってみました。
部屋で試したらかなりの振動が出てびっくり。
床もクッションになってしまうし近所迷惑になるので、
玄関のコンクリートの場所で試したのですが本当に強い衝撃がありました。
ただ、息が出来なくなるほどでは無かったので、体の肉や、間接のクッション等が働いてやわらげているのでしょうね。
膝を曲げて試したら全然衝撃少い事が実感できました。
普段から自然にやっている事なんでしょうが、あらためて感心しました。

回答No.3

N64

＃１さんのおっしゃるように、もし人間の足に肉がなく、靴もはいていなければ、足を鉄板の上に落とせば、衝撃で、骨が砕けるかもしれません。肉や靴のクッションが、足を衝撃から守っているのかもしれません。

お礼

ご回答有難うございます。
骨がむき出しだったら・・・想像しただけで怖いです。
今回衝撃テストをして、たった10cmの高さから自分が思っていた以上の衝撃結果が出てびっくりしていました。
人間の体って良く出来てますね・・・

回答No.1

phoenix343

たまに受ける衝撃であるなら、その時のインパクトが強いであろうが、歩くときとか常にそれに近い衝撃を受けていたとしたら、意識することもないのでは？
つまりは常にそういう衝撃力を日常で受けているので、意識することも無い。
# 歩くときって足をあげて、前に進んで、踏みますよね。その時だってかなりの衝撃になっていると思いますよ。自由落下ではなく、自分で力を入れて踏むわけですから。

・・・答えになってませんか？ ^^

衝撃力に関する考察
http://www2s.biglobe.ne.jp/~ken-ishi/impact.htm

お礼

ご回答有難うございます。
参考になりました。