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衝撃力の計算について

  • 質問No.9469353
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200gの製品を1mの高さから落とした場合の衝撃力(G)を計算する方法を教えてください。
かなり簡単な内容かも知れませんけど。

回答 (全4件)

  • 回答No.4
先ず、“力積”をネット検索するなり、工学物件の書籍で確認するなりして下さい。

すると、激突時の製品の持つエネルギー(質量×速さ)算出が必要な事が判ります。
そして、そのエネルギーを1秒未満で受けとめる場合を、一般的に衝撃力と言います。
エネルギーは質量×速さ(距離÷時間)で、それを1秒未満で割ると、
質量×距離の積より大きな仕事量が加わるからです。

さて、
200gの製品を1mの高さから落とした場合の衝撃力(G)を計算する方法を教えてください
ですが、製品の材質と激突する面の材質を含めた状態が必要です。
それによって、何秒で割った時間に相当する衝撃力が加わるかが決まってくるからです。
(卵が割れない落下試験のコマーシャルは、衝撃吸収シートで受けているから)

機械工学的と物理的なアプローチがあります。

URLを参考にして下さい。

http://kousyoudesignco.dip.jp/dynamics-MOVEL.html

http://kousyoudesignco.dip.jp/dynamics-ENARGY.html

http://www.terrabyte.co.jp/gatten/article_dyna.htm
  • 回答No.3
過去の回答を参照すると、動いている物体が停止するまでの時間を見積もって
減速時の加速度(衝撃の強さに対応する)を求めるような方法が示されて
います。

しかしながら、この方法では、時間の見当がつけにくいと思います。

代替の方法として、衝突したときの潰れ寸法を見積もる方法を提案します。

ここでいう潰れ寸法とは、物体が衝突したときに、物体自体と衝突する床面
双方合計した変形量の合計です。潰れは、弾性的な変形も塑性的な変形総合
して考えればいいとおもいます。

計算例を以下に示します。
製品が衝突するときの速度vは、落下距離hが1mであることから
 v=(2×g×h)^1/2=4.43 m/s  と求められます。

ここで、潰れ寸法zを 5mmと仮定して
物体が5mm=0.005mを進むのにかかる時間tを計算します。
 t=係数×z/v = 係数×0.005m÷4.43m/s=係数× 0.00113s
  =係数×1.13ms と言うことになります。

ここで、係数とは、速度が低下するに従って停止までにかかる時間が延びる
ことを表すものであって、弾性的な衝突ならば、その値はπ/2=1.57です。
ここで求めたい衝撃力は、概算値ですから、この値は厳密に考える必要はあ
りません。

係数を代入して、具体的な値を計算すると、t=1.77ms になります。

4.43m/sの速度が1.77msでゼロになるのですから、平均減速度は、
   4.43m/s ÷ 1.77ms = 2502 m/s^2  のように求められます。

G(衝撃の値)の値は、減速度(負の加速度)が重力加速度の何倍であるか
で示しますので、次のように求められます。
 G = 2502 m/s^2 ÷ 9.8 m/s^2 = 255

潰れ寸法の値が異なる場合については、ご自身で計算してみて下さい。
 
  • 回答No.1
過去ログに同じような質問があると思いますので、まづは見てみてはどう?

今まで何度も同じような質問をみました。問題は、落とした場所の硬さというか
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