力、時間、勢い
* 力: オブジェクトの動きを変更できるプッシュまたはプル。
* 時間: オブジェクトに作用する力の持続時間。
* 勢い: オブジェクトの質量と速度の尺度。
これらの関係は、 Impulse-Momentum定理によって説明されています:
Impulse =Momentum =Force x Time の変化
問題
力を計算するには、トラックが停止するのにかかる時間を知る必要があります。ここにいくつかのシナリオがあります:
* 瞬時停止: トラックが壁にぶつかり、即座に(実際には不可能)停止すると、力は非常に高く、壊滅的な損傷を引き起こす可能性があります。
* 段階的停止: トラックが壁に衝突し、停止するのに有限の時間がかかると、力は低くなります。
力を計算する方法(時間がある場合):
1。単位の変換:
* 2トン=4000ポンド(米国トンを想定)
* 10 mph =1秒あたり14.67フィート
2。初期運動量を計算します:
*運動量=質量x速度
*運動量=4000ポンド * 14.67 ft/s
3。衝撃の時間を計算します: これが必要な重要な情報です。
4。力を計算します:
*力=(運動量の変化) /時間
*最終的な運動量は0(トラックが停止する)であるため、勢いの変化は初期運動量に等しくなります。
重要な注意: トラックの壁に加えられた力は、大きさが等しいが、壁にトラックが加えた力とは反対側の方向(ニュートンの第三法則)。
例:
トラックが停止するのに0.1秒かかると仮定しましょう:
1。初期運動量=4000ポンド * 14.67 ft/s =58,680ポンドフィート/秒
2。時間=0.1秒
3。力=58,680ポンドフィート /秒 / 0.1秒=586,800ポンドの力
安全ノート: 非常に短い停止時間があっても、壁に及ぼす力は非常に高くなります。これが、衝突を回避し、交通法に従うことが重要である理由です。