⑴ 3kg的物體從30米高自由落體,墜落到地面瞬間最大沖擊力是多少牛
這個問題要看物體和地面接觸時那一點的速度變到速度為0的時間,咱們假設這個時間為T=0.1秒啟燃.
先虛雀求出它落到0米石的速度重力加速度取10米/秒平方
2S=gt^2
2*4=10t^2
t=0.9秒
V=gt=10*0.9=9米/秒悄譽虛
沖量=FT=mV=F*0.1=720/2*9
F=32400牛
⑵ 人體最大可以承受多大沖擊力
無法計算,因為每個人的骨骼、身體、肌肉都是不一樣的。要是男性,骨骼粗壯,承受力就比較大一些。要是個小孩子,從離地3米跳下去基本就要受傷。要是個體操運動員,肌肉一大塊。身體結實。承受力更大。所以無法計算。
⑶ 一個重為100公斤的物體從100米高空墜落落地沖擊力為多少怎麼計算
忽略空氣阻力的話先運用能量守恆有mgh=(1/2)mv²,求得物體最終速度v,然後運用沖量定理有ft=Δmv,這里t是物體與地面接觸時間,可以看出時間越長受到的力越小,這也是彈性物體能緩沖的原因。
100Kg的物體從三米高落下產生沖擊力只有更大沒有最大,因為沖擊力與作用時間有關,動能等於1/2mv2 v=gt g=9.8m/s,t根據計算等於4.5s,等於22500j的能量,能把十個人壓死。
高空墜物的破壞力就在於速度快,而且作用時間短,短時內產生極大的加速度,造成很大的沖擊力。這個沖擊力不能確定根據動量定律公式:MV=FT。M和V可以基本確定,T無法確定,堅硬的地面和柔軟的地面,作用力作用時間不同,作用力大小也就不同,如果是墊了海綿墊,作用力的大小又不同。如果是跳到水裡,沖擊力又不同。這個沖擊力與落地時,腳下是什麼樣的物質有關。
⑷ 鍐插嚮鍔涙庝箞璁$畻錛
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⑸ 沖擊力計算
根據題意,我們需要計算達到損壞感測器程度的沖擊力。感測器量程為2000KG,安全載荷為150%即為3000KG,因此感測器能夠承受的最大負荷為3000KG。
在定負荷46kg和下壓速度50mm/min的條件下,我們可以求得試驗時受力情況如下:
受力 = 負荷 / 斷面積
力 = 負荷
斷面積銷磨老 = π × (直徑/2)^2 = π × (10mm/2)^2 = 78.5mm^2
受力 = 46kg / 78.5mm^2 = 0.586KG/mm^2
試驗機下壓速度為50mm/min,即1秒鍾下壓50mm,可知每次下壓的距離為:
下壓距離 = 下壓速度 / 60秒 × 時間
時間 = 下壓距離 / 下壓速度 × 60秒
假設沖擊力持續的時間為虧升0.1秒,則下壓距離為50mm/6=8.33mm,時間為0.1秒,因此沖擊力的計算公式為:
沖擊力 = 受力 × 下壓距離 / 時間
沖擊力 = 0.586KG/mm^2 × 8.33mm / 0.1s = 48.8KG
因此,能夠達到損壞感測器程度的沖擊力為48.8KG,超過了感測游裂器的安全載荷3000KG的150%,因此感測器有可能在試驗過程中受到損壞。
⑹ 沖擊力如何計算
沖擊力的估算基於兩種極端情況:完全反彈和完全不反彈。第一種情況下,沖擊力計算公式為2MV=F*t,其中M是質量,V是觸地速度,F是均勻沖擊力,t是接觸時間。第二種情況則為MV=F*t。實際情況更為復雜,需要進行碰撞分析,計算接觸時間及反彈速度。
如果物體從不同高度落下,可以簡化計算。假設物體相同,接觸時間相近,根據動量定理(接觸時間極短,重力作用下的動量變化可忽略),可得:(1+e)mv=Ft。由此得出F1/F2=v1/v2。結合能量守恆定律2mgh=mv^2,推導出h1/h2=v1^2/v2^2。通過比較兩式,可以得出F1/F2=(h1/h2)^0.5,即均勻力與高度的1/2次方成正比。
要精確測量F的絕對值,需要測定物體與地面的接觸時間,這通常較為困難。在真空環境中,可以通過測量物體下落高度h、反彈高度h'及整個過程時間T,減去著落和上升的時間t'來獲得碰撞時間。多次測量並取平均值可以減小誤差。
一個簡單的辦法是直接將物體放置在電子秤上,觀察其瞬間最大讀數。這種方法得到的是物體與電子秤面間的沖擊力,而非直接與地面的接觸力,因為e值不同。
根據動量定理,假設高度為h,物體質量為m,作用時間為t,物體下落速度V=√2gh,落地後受重力mg和地面支持力F作用,得到(F-mg)t=0-(-mV)=mV。由此得出F=mV/t+mg,可見沒有t值無法計算沖擊力,t值越大,沖擊力越小。
地面硬度決定了t值的大小,地面越硬,t越小;地面越松軟,t越大。因此,t值是衡量地面硬度的關鍵。