Xポンドの力を突然加えると、徐々にXポンドの力を加えるよりも、骨が折れる可能性が高くなりますか？

ここで重要なのは彼らです本質的に静的な力について話している衝撃について話している。

衝撃は、ゆっくりと加えられる力よりもはるかに大きな損傷を引き起こす可能性がある。これは、材料が力に反応するのに時間がかかるためです。ゆっくりと行うと、音や熱などのエネルギーを簡単に放散する機会があります。非常に速く行うと、このエネルギーは放散する時間が短くなり、代わりに、より多くのエネルギーが材料の変形に使われる可能性があります。

それが骨のように脆いものである場合、その余分な変形は骨折または他の何らかの形の材料の破損を引き起こす可能性があります。

8ポンドの測定値は、体にゆっくりと下げられるので、反応するのに十分な時間があります。

速度に対する正確な効果を見つけるには、実際には非常に詳細な分析が必要です。

コメント

• これらのニュアンスは、骨のような硬いものに本当に大きな違いをもたらすでしょうか？私は"力は意味します。私が'と主張している人は、"突然のアプリケーション" 8ポンドの力でn "巨大な"の違い。 '私は、何かに8ポンドの重りを落とすと、実際には8ポンドをはるかに超える力がかかると言っていますが、彼はそうではありません' tそれのいずれかを持っています。彼は力をインパルスと間違えているようです。
• はい、あなたの友人は、の重量とは異なるインパルス力（運動量の変化を運動量伝達が発生する時間で割ったもの）の計算に興味があるでしょう。オブジェクト。これは、単にはしけに着陸するFalcon 9と、同様に面白いFalcon Punchingのはしけの違いであり、爆発、損傷、そして最終的には数百万ドルになります。 Falcon 9の脚は、重量だけでなく、着陸時の衝撃力を処理するように設計する必要があります。
• @peteロブが言ったことに加えて、潜在的/運動エネルギー、落ちるものは明らかにあなたの胃の上で休むものよりも多くのエネルギーを持っています。また、速度のあるものが停止するために減速する必要があると考えることもできます。この減速はあなたの骨から来る必要があり、減速した後（そして減速している間でも）、それでも'の重みが適用されます。これは約8ポンドの力ではないので、私の答えは実際にはタイトルの質問にのみ関連しています。 ' t '落下した8ポンドの質量の衝撃力についてです。
• 正解です。' 8ポンドの質量は任意の量の力を与えることができ、1つを落とすと8ポンドよりもはるかに多くを与えるという事実を示しています。しかし、もっと重要なことは、'彼が"力が長期間にわたって分散したようなことを言うのは意味がなかったことです"、力は瞬間的な測定値であるため。彼は、"長期間にわたって分散されたインパルス"について考えていました。Quoraのスレッドについてコメントしていただければ助かります。
• 実際、彼は理由として次のように述べています。「力学では、衝撃とは、2つ以上の場合に短時間に加えられる大きな力または衝撃です。体が衝突します。このような力または加速は、通常、比例して長い期間にわたって加えられる小さな力よりも大きな効果があります。」この引用の中でさえ、2番目のシナリオは彼自身の承認によって"より低い力"を持っているので、…繰り返しますが、それは'重量または力として使用できる"ポンド"という単語によって引き起こされる混乱。

この質問の議論の難しさの一部は、語彙の誤用です。 reference.comの記事には、「人間の鎖骨を壊すのに約7ポンドの圧力がかかる」と記載されています。ポンドは力の尺度であり、圧力ではないため、7ポンドの圧力は意味がありません。車の速度は18フィートだと言っているようなものです。人間の鎖骨を壊すには、1平方インチあたり7ポンドの圧力がかかると言ったほうが理にかなっていますが、これは私には非常に低いようです。人間は、臼歯を噛むときに顎で約200ポンドの力を加えることができます。鎖骨は顎よりも弱い骨かもしれませんが、15倍弱いわけではありません。

荷重がかかっている硬い物体を、少なくとも概算として考える方法は、ばねのようなものです。物体に力を加えると、それに応じてその物体が変形します。ばねが圧縮され、骨が曲がり、テーブルがたるみます。 。力が大きいほど変形が大きくなります。力と変形の関係は、フックの法則で近似されます。$ F = kx $、ここで$ F $は加えられた力、$ x $はたるみ、圧縮、または曲げの距離です。 、および$ k $は、材料の剛性の尺度です。花崗岩はゴムよりもはるかに高い$ k $の価値があります。もう1つの注意点は、ニュートンの第3法則により、荷重がかかっている材料は荷重に対して同じ大きさの力を及ぼすということです。

実際の材料では、何かの前に最大量の変形があります。内部構造が壊れて変形が永久になるか、材料がバラバラになります。最大の変形が存在するということは、オブジェクトが受けることができる最大の力があることを意味します。テーブルに過度の重みをかけると、壊れます。 。

ここに「誰かが机を斧で蹴って陽気な結果をもたらすビデオがあります。キックは1:08に発生します。しかし、ビデオの冒頭と0:36に、誰かが害を及ぼすことなく机の上に立っていることに注意してください（誰かが男に両足を机の上に置くように指示する方法が好きです。 ）。これは約100〜200ポンドの力ですが、高速で移動する片方の足が実際に机を壊すにはどうすればよいでしょうか？

足には質量があるため、停止するには力が必要です。机は無限の力を生み出すことができないため、最初の衝撃の後、足は机の中に移動し続けます。足と机が同じスペースを占めることができないため、机が変形して足に道を譲ります。机がキックを乗り切るためには、2段落前に説明した限界点に達する前に足を止める必要があります。鎖骨についても同様です。

かかとが最初に机に当たったときの衝撃の瞬間を考えてみましょう。この時点では、机はまったく変形していないため、足に力がかかりません。 。足は同じ速度で動き続けます。すぐに机が曲がり始めたので、足に力を加えて減速します。しかし、足はまだ下がっています。机がさらに曲がると、足が下がり続けると、机が足に及ぼす力が大きくなるため（フックの法則とニュートンの第3法則）、足の速度がどんどん遅くなります。これは次のような競争です。

1. 足を止めるのに十分な力が増加します
2. 机を壊すのに十分な距離まで足が移動します。

力が増加しない場合足が大きすぎるか、初速度が高すぎるために十分な速さである場合、机の最大変形を通過しても足は動き続け、壊れます。

なぜですか机の上に立ってそれを壊しますか？この場合、デスクは最初に負荷の加速を停止するだけで済みます。重りが破壊変形を引き起こさない場合、それはそれに抵抗することができます。短距離で移動物体を停止すると、移動物体の重さに関係なく、任意の大きな力が必要になる可能性があります。これが、足に何かを落とす理由です。足に置くよりも痛いです。オブジェクトの移動を妨げるよりも、オブジェクトを停止するために大きな力が必要であり、大きな力は足のより大きな圧縮を引き起こします。

技術セクションをご覧ください。

明確化

「突然の力の適用」とは衝撃を意味し、2つの物体が高速で衝突することを意味すると思いました。動きのない非常にすばやく力を変えることを意味する場合、答えはノーです。静的な負荷以上のダメージはありません。

これを確認するには、ボウリングのボールが天井からぶら下がっているところを想像してください。ロープ。ボウリングボールの下側に手を置いて、ボールが触れるようにしますが、上向きの力はかけません。ロープが急に切れた場合は、手を動かさずに筋肉を緊張させ、ボウリングのボールが落ち始めるのを防ぐことができます。突然力を加えても、手は元気です。同じことをしようとした場合（手を動かさずに落下するボウリングボールを止めます）、ボウリングボールを手の高さから開始すると、結果は明らかです。

実際のアプリケーションでは、 2つのスタンスでショットガンを発射することを想像してください。最初の（そして間違った）スタンスでは、銃の尻を肩から少し離して保持します。 2番目の（正しい）スタンスでは、銃の尻を肩にしっかりと押し付けます。最初のスタンスは、銃が初速度で肩に衝突し、銃の反動の速度によっては肩に怪我をするため、上記のすべての分析の対象になります。 2番目のスタンスでは、肩にかかる力は弾丸にかかる火薬の力によって制限されます。力の大きさによっては、肉の$ k $が骨よりも少ないため、打撲傷が残る場合がありますが、最初のスタンスでの銃の衝撃とは異なり、力には上限があります。

技術セクション

キックは特定の距離で停止する必要があるため、損傷の可能性の正しい尺度は運動量ではなく運動エネルギーです。足には、$$ K = \ frac {1} {2} mv ^ 2 $$の衝撃時の初期運動エネルギーがあります。ここで、$ K $は運動エネルギー、$ m $は足の質量、$ v $その速度です。これは、机が足を止めるために行う必要のある仕事の量に等しく、春の場合は$$ W = \ frac {1} {2} kx ^ 2 $$です。ここで、$ W $は仕事です（同じ単位）。エネルギーとして）および$ k $と$ x $は、上記のフックの法則からの同じ量です。破壊する前に最大量の変形（$ x_ {max} $）があるため、条件を説明する次の式があります。机を壊すために：$$ \ frac {1} {2} mv ^ 2 > \ frac {1} {2} kx_ {max} ^ 2 $$ $ vを解く$：$$ v > x_ {max} \ sqrt {\ frac {k} {m}} $$これから、机を壊す可能性のある速度があることがわかります、足の質量に関係なく。この不等式が当てはまる場合、机は壊れる前に足を止めるのに十分な仕事をすることができません。これを力の観点から言えば、元の方程式にフックの法則を代入しましょう。 ：$$ \ frac {1} {2} mv ^ 2 = \ frac {1} {2} \ frac {F_ {max} ^ 2} {k} $$ここで、$ F_ {max} $によって加えられる力最大変形時のテーブル。知りたいので等式に切り替えました机が生き残ったときに何が起こるか、つまり$ W = K $。 $ F_ {max} $ $$ F_ {max} = v \ sqrt {km} $$を解くこれから、衝撃による机への等価静荷重は、発射体の速度に基づいて任意に高くなる可能性があると結論付けることができます。 。

コメント

• これはまさに、Quoraスレッドでデモンストレーションしようとしていたものです。 ' 8ポンドの力が、8ポンドの重りが静止しているのか、1ポンドの重りがゆっくりと衝突するのか、卓球のボールが驚異的な速度で射撃するのかは関係ありません。 ;それでも最大8ポンドの力を読み取ります。そして、8ポンドの落下は8ポンドの力よりもはるかに大きいでしょう。それで、彼が私の" 8ポンドの体重の休息"の批判で私を嘲笑した場合、"急速な力は段階的な力よりも効果があります"、そして彼は'力が何であるかを本当に理解していませんまったく。