反発係数計算機

履歴背景

反発係数（COR）は、古典力学における衝突の研究における基本的な概念です。この概念は、アイザック・ニュートン卿などの物理学者によって最初に探求された弾性衝突と非弾性衝突の研究から生まれました。CORは衝突の弾性を定量的に測定し、衝突後の運動に残る運動エネルギーの量を示します。それ以来、スポーツ、工学、材料科学などの分野で不可欠なパラメータとなっています。

計算式

反発係数を計算する式は次のとおりです。

\[ e = \frac{V_{2rel}}{V_{1rel}} \]

ここで：

• \( e \) は反発係数（無次元）。
• \( V_{2rel} \) は衝突後の相対速度（m/s）。
• \( V_{1rel} \) は衝突前の相対速度（m/s）。

計算例

衝突前の相対速度が10 m/s、衝突後の相対速度が4 m/sであるとします。式を用いると：

\[ e = \frac{4}{10} = 0.4 \]

この場合の反発係数は0.4であり、部分的に非弾性衝突を示しています。

重要性と使用例

• 物理学と工学: 自動車安全設計、弾道学、機械システムにおける衝突ダイナミクスの理解。
• スポーツ科学: テニス、バスケットボール、サッカーなどのスポーツにおいて、ボールが異なる表面でどのように跳ね返るかを判断するために使用されます。
• 材料試験: さまざまな材料の弾性とその衝撃後の回復能力を評価するのに役立ちます。

よくある質問

1. 反発係数が1を示すのはどういう意味ですか？

   • CORが1は、運動エネルギーが失われない完全弾性衝突を示します。

2. 反発係数が0を示すのはどういう意味ですか？

   • CORが0は、物体がくっつき、すべての運動エネルギーが変形または熱の形で失われる完全非弾性衝突を示します。

3. 反発係数は負になることがありますか？

   • いいえ、CORは0から1の範囲の正の値であり、相対速度の比率を表します。

この計算機は、反発係数を決定するプロセスを簡素化し、ユーザーが衝突の性質を迅速に評価できるようにします。