車両重量が10トンのトラックが停車中の車両に追突した場合の、衝突エネルギーの大きさとその計算式を教えてください。

なお、追突する側のトラックの速度が5km/hと10km/hの2通りの場合で教えてください。
よろしくお願いします。

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 登録:2009/08/27 02:16:50
  • 終了:2009/08/28 22:47:55

ベストアンサー

id:rsc96074 No.2

rsc回答回数4387ベストアンサー獲得回数4012009/08/27 07:55:03

ポイント80pt

 衝突エネルギー=衝突前後のエネルギー損失のことと考えて、下記URLより、衝突前の95%以上が車体変形のエネルギーに費やされているとのことですから、衝突前の運動エネルギーを計算して、その95%を求めてみると、

 1[t(トン)] = 1000 [kg]だから、10[t] = 10 000 [kg]

また、

5 [km/h] = 5000/3600 = 25/18 [m/s]

10 [km/h] = 10000/3600 = 25/9 [m/s]

 よって、E=(1/2)mv^2より、運動エネルギーの95%を求めると、

 E( 5[km/h])=(1/2)×(10000)×(25/18)^2×(95/100)=9162.80864197533≒ 9162.8[J]以上

 E(10[km/h])=(1/2)×(10000)×(25/ 9)^2×(95/100)=36651.2345679013≒36651 [J]以上

※参考URL

>衝突前の運動エネルギの95%以上が車体変形エネルギに費やされており~(略)

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa280512.html

●運動エネルギー

>E=(1/2)mv^2

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%82%A8%E3%83%8...

id:Jikayousha

具体的で適確な説明ありがとうございました。

「衝突前の運動エネルギの95%以上が車体変形エネルギに費やされ」とありますが、車両同士の場合でしょうか、車両と変形しない硬いコンクリート塀等の場合でしょうか。そのあたりの情報について、何かご存じでしたら教えてください。

2009/08/27 10:26:12

その他の回答(2件)

id:zyugem No.1

じゅげむ回答回数142ベストアンサー獲得回数162009/08/27 03:10:29

ポイント15pt

衝突エネルギーというものが物理的に何を指すのか厳密に分からないのですが,自動車の衝突時には全ての運動エネルギーが車体の変形(あるいは熱,音,等々)に消費され尽くされるとして,さしあたりその運動エネルギーのこととして計算します。運動エネルギーは物体の質量mと速度vの2乗に比例し,次式で計算されます。

E=1/2(mv^2)

単位は,質量はkg,速度はm/sで計算すると,エネルギーはJで計算されます。10トンのトラックでしたら質量10*10^3 kg です。速度はそれぞれを秒速に換算し,先程の計算を行いますと,運動エネルギーは 5 km/h では約 9.65*10^3 J,10 km/hでは約 3.86*10^4 J と計算できます。

id:Jikayousha

ご教示ありがとうございました。

2009/08/27 10:27:02
id:rsc96074 No.2

rsc回答回数4387ベストアンサー獲得回数4012009/08/27 07:55:03ここでベストアンサー

ポイント80pt

 衝突エネルギー=衝突前後のエネルギー損失のことと考えて、下記URLより、衝突前の95%以上が車体変形のエネルギーに費やされているとのことですから、衝突前の運動エネルギーを計算して、その95%を求めてみると、

 1[t(トン)] = 1000 [kg]だから、10[t] = 10 000 [kg]

また、

5 [km/h] = 5000/3600 = 25/18 [m/s]

10 [km/h] = 10000/3600 = 25/9 [m/s]

 よって、E=(1/2)mv^2より、運動エネルギーの95%を求めると、

 E( 5[km/h])=(1/2)×(10000)×(25/18)^2×(95/100)=9162.80864197533≒ 9162.8[J]以上

 E(10[km/h])=(1/2)×(10000)×(25/ 9)^2×(95/100)=36651.2345679013≒36651 [J]以上

※参考URL

>衝突前の運動エネルギの95%以上が車体変形エネルギに費やされており~(略)

http://soudan1.biglobe.ne.jp/qa280512.html

●運動エネルギー

>E=(1/2)mv^2

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%82%A8%E3%83%8...

id:Jikayousha

具体的で適確な説明ありがとうございました。

「衝突前の運動エネルギの95%以上が車体変形エネルギに費やされ」とありますが、車両同士の場合でしょうか、車両と変形しない硬いコンクリート塀等の場合でしょうか。そのあたりの情報について、何かご存じでしたら教えてください。

2009/08/27 10:26:12
id:ls_10_5 No.3

ls_10_5回答回数91ベストアンサー獲得回数42009/08/27 07:19:05

ポイント15pt

運動のエネルギーは

E(エネルギー)= 1/2 × m(質量) × v(速度)× v (速度)で求められます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%82%A8%E3%83%8...


この場合、停車中の車両の持つ運動エネルギーは0ですので、トラックの運動エネルギーを計算すると、

5km/hの場合

E=1/2×10(t)×5(km/h)×5(km/h)

=125(tkm^2/h^2)

これを物理学でよく使われる単位J(ジュール:kgm^2/s^2)で計算すると、

(^2 は二乗という意味で使います)

E=1/2×10000(kg)×(5×1000÷3600)^2  ←右半分はkm/hをm/sに変換

=500(J)

となります。


同様に10km/hの場合、

E=1/2×10(t)×10(km/h)×10(km/h)

=500(tkm^2/h^2)

E=1/2×10000(kg)×(10×1000÷3600)^2

=2000(J)

となります。

id:Jikayousha

ご教示ありがとうございました。

2009/08/27 10:27:51
  • id:Moonbal_Sunbal
    Moonbal_Sunbal 2009/08/27 09:31:10
    一方が停止しているので車両であろうと壁であろうと同じですが、
    「衝突エネルギーの大きさ」は追突速度と衝突物の重量に比例しますが、車両重量は明示されていますが積載物などを含めた全重量が明示されていません。計算式などは他の回答者から回答されると思いますが、このままでは条件不足で、解答は出ませんので、条件を揃える事を提案いたします。
    また、衝突対象物・積載物が、容易に移動できる状態と強固に固定されている場合とは異なります、
    単に固定の割合の係数をかけるだけですが。
  • id:Jikayousha
    説明不足で申し訳ございません。問題を単純化するために積載物を含めて全重量が10トン、積載物は強固に固定されているものとします。

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