如何计算冲击力

KTPD · 发表于 2009-12-10 11:18:22

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下面两种情况，冲击力如何计算:
1.重物从高处落到地面，地面受到的冲击力多大？
2.重物从高处落到地面上的弹簧，通过弹簧传递，地面受到的冲击力？

需看哪方面的资料，比如哪种书籍？
谢谢

feililxm · 发表于 2009-12-11 16:34:53

查物理书就可以知道！！！

lqyh002 · 发表于 2009-12-12 11:08:10

理论力学里应该有相关的知识吧

ahblag2009 · 发表于 2009-12-12 11:18:58

我知道物理中有个动量定理mv=Ft
m是质量，v是落地速度，F是冲击力，t是与地接触时间。m，v很容易知道，如果你知道t的话，应该能算出来，不过不太容易。

了了心情 · 发表于 2009-12-12 14:38:28

理论力学书籍中有相关的知识

yuzhu405 · 发表于 2009-12-14 13:47:19

有可以计算冲击的公式，自己查查就知道了

piandh · 发表于 2009-12-15 11:35:25

变通的力学知识。查一下书就行了。

rocketdragon · 发表于 2009-12-18 07:29:33

好像冲击力会随时在变，理论力学分析计算是根本，如果有admas的可以建模模拟一下测一下弹簧的力的曲线就知道了

gaoyns · 发表于 2009-12-18 09:21:15

物体完全反弹: 2m V=F t
完全不反弹: m V=F t
式中：m—质量，V—触地速度，F—平均冲击力，t—接触时间，与材料有关。计算接触地面的时间和反弹速度，用冲量定理
计算相同的物体从不同的高度落到地面所产生的冲击力：(1+e)m v=F t（e为弹性系数，取值0～1）,于是得：F1/F2=v1/v2。根据能量守恒定律有：2mgh=mv^2。于是得：h1/h2=v1^2/v2^2,比较两式就可得：F1/F2=(h1/h2)^0.5，就是说平均力与高度的1/2次方成正比。
如果要测F的绝对值，就必须测量物体与地的接触时间，这是个难点，一般这个时间都很短。如果是真空中的实验（忽略空气阻力），可以这样测：测物体下落的高度h和反弹的高度h'以及整个开始下落至反弹至最高的时间T，将这个时间T减去下落和上升的两段时间之和t'（这个根据h=gt^2/2可以容易求得）就得到了碰撞时间。如果一次测量误差较大可以让物体多弹几次，后面每一个循环过程下落和上升过程是前一个循环的e倍(用初等物理很容易求得e=h'/h)，这样高度还是测第一次下落得h和第一次上升的h'，和整个过程的时间T'，然后假设测了n各循环，那么接触时间t={T'-[1+e+e^2+...+e^(n-1)]*t'}/n，由于t扩大了n倍所以测量误差减小。当然也可以多做几次只弹一个来回的实验后取平均值。

litaiwei · 发表于 2009-12-18 09:34:40

这个问题在材料力学（高等教育出版社）下册12章中有详细解释，您可以参考一下

elite105816 · 发表于 2009-12-19 00:21:23

其实看看物理书就什么都知道了

adminer · 发表于 2009-12-19 10:16:48

11楼正解。正确答案是材料力学书！

unimont · 发表于 2009-12-20 17:51:00

弹簧的话应该是最大压缩量，呵呵，相当与没说，
可以积分求解速度为零时的弹簧压缩长度
直接掉在地面上和掉在弹簧上是一样的，只是地面的弹性系数比弹簧大多了（假设无地面的塑性形变）
考虑地面的塑性变形就复杂了，直接实验吧

vipsos110 · 发表于 2009-12-21 08:11:47

感觉这个问题原理容易，计算、测起来还是很困难的！

KTPD · 发表于 2009-12-29 12:51:04

谢谢各位，我也看了一下书，太理论了。

wotey · 发表于 2009-12-30 15:03:39

有相关资料看看啊

zsq-w · 发表于 2010-3-10 13:15:57

物体完全反弹: 2m V=F t, S( e% y; }" S8 f
完全不反弹: m V=F t- G* e) A! z; |9 J1 p3 |
式中：m—质量，V—触地速度，F—平均冲击力，t—接触时间，与材料有关。计算接触地面的时间和反弹速度，用冲量定理- L1 U+ E0 y( S, a! _* ^/ O
计算相同的物体从不同的高度落到地面所产生的冲 ...: G- Y% g0 H" ]6 x% J* D
gaoyns 发表于 2009-12-18 09:21 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

这些可以用于理论推导，但是想算出具体值是不可能的

建议lz看看接触力学吧，特别是Hertz law

网络菜鸟 · 发表于 2010-3-11 12:32:46

这个理论上似乎不难，但实际上很难计算准确：比如接触面积和形状、材料的刚性都会有比较大的影响，建议通过试验确定。可以参考《落锤式冲击试验机技术条件》，相关设备很多机构都有，可以就近联系。

dcf13345191358 · 发表于 2010-3-15 16:38:57

俺看了，没收获，还是要谢谢各位参与

l442368780l · 发表于 2010-3-15 18:21:21

有一点可以确定：掉在弹簧上和直接掉在地面上，地面上受到的压力绝对不同，也就是说掉在地面上的力要大！

哥哥很善良 · 发表于 2010-3-15 19:35:59

你可以直接根据动量定理列出方程：
设高度为h，铁块质量为m,铁块与地面的作用时间为t，则物体下落到地面(看做自由落体运动)
V=根号下2gh，物体在地面地，受重力mg、地面的支持力F(向上)，则
(设向上为正)
(F-mg)t=0-(-mV)=mV
得F=mV/t+mg
这样你就可以看出，如果没有t是没有办法计算出结果的，t越大，这个力越小，反之则越大。(t是看地面的硬度的，地面越硬，t越小；地面越松软，t越大)

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