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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。

●質問者: Jikayousha
●カテゴリ:科学・統計資料
✍キーワード:エネルギー トラック 計算 車両
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 3/3件

▽最新の回答へ

1 ● じゅげむ
●15ポイント

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。

◎質問者からの返答

ご教示ありがとうございました。


2 ● rsc
●80ポイント ベストアンサー

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...

◎質問者からの返答

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。


3 ● ls_10_5
●15ポイント

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。

◎質問者からの返答

ご教示ありがとうございました。

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