1. 변환 단위 :
* 무게 : 50 파운드 =22.68 kg (대략)
* 높이 : 11 인치 =0.2794 미터 (대략)
2. 잠재적 에너지 계산 :
* 잠재적 에너지 (PE) =질량 (M) * 중력으로 인한 가속도 (g) * 높이 (H)
* PE =22.68 kg * 9.8 m/s² * 0.2794 m
* pe ≈ 62.4 줄음
3. 충격 전의 속도를 계산하십시오 :
* 다음 방정식을 사용하여 충격 직전 속도 (v)를 찾을 수 있습니다.
* V² =2 * g * h
* V² =2 * 9.8 m/s² * 0.2794 m
* V ≈ 2.34 m/s
4. 충동 계산 :
* 임펄스 (J) =운동량 변화 (ΔP)
* ΔP =M * ΔV (여기서 ΔV는 속도의 변화이며 최종 속도와 동일합니다. v)
* J =22.68 kg * 2.34 m/s
* J ≈ 53.1 NS (Newton-Seconds)
5. 충격 힘을 추정 :
* 힘 (f) =임펄스 (j) / 시간 (t)
* 문제는 우리가 영향의 시간 (t)을 모른다는 것입니다. 힘은 물체가 완전히 정지되기 위해 걸리는 시간에 의존합니다. 영향 시간이 길면 힘이 줄어들고 그 반대도 마찬가지입니다.
* 추정을하려면 : 0.01 초 (매우 짧은 시간)와 같은 매우 짧은 충격 시간을 가정하십시오.
* f =53.1 ns / 0.01 s ≈ 5310 n
중요한 메모 :
* 이것은 단순화 된 계산입니다. 그것은 완벽하게 비탄성 충돌을 가정합니다. 즉, 모든 물체의 운동 에너지가 충격에 흡수됩니다.
* 실제 충격력은 복잡합니다. 물체의 재료, 표면에 닿는 표면 및 충격 각도는 모두 실제 힘에서 역할을합니다.
결론 :
11 인치에서 떨어지는 50 파운드 물체의 추정 충격 력은 0.01 초의 매우 짧은 영향 시간을 가정 할 때 대략 5310 Newtons입니다. 그러나 이것은 단지 대략적인 추정치입니다. 실제 영향력은 훨씬 더 복잡하며 위에서 언급 한 요인에 따라 크게 다를 수 있습니다.
