サッカーボールを強く蹴って人をノックバックすることは可能ですか?


ベストアンサー

実際的な意味ではありません。レギュレーションマッチボールの重量は約1ポンド(0.5 kg / 〜5 N弱)です。これは、サッカー選手の体重/質量の約0.5〜1%です。

質量、エネルギー、運動量の方程式を調べると(別の答えがこれを行います)、すぐに理解できます。人間の「平均的な剛体運動」に認識できる影響を与えるためのボールの驚異的な速度。

数インチでも「人をノックバック」するのに十分な運動量を得るには、ボールが必要です。 100マイル/時(〜160 km /時)をはるかに超えて移動すること。世界で最も強力なキッカーでさえこのエネルギーを蹴ることは物理的に不可能であるだけでなく、率直に言って、それだけ速く蹴ることができたとしても、ボールが壊れたり、レシーバーの手/足が損傷したりする可能性が高くなります。ボールを持ってそのエネルギーを完全に吸収します。

ボールがプレーヤーに蹴られた結果として表示される「後方への動き」は、ほぼ確実に、プレーヤー自身がボールを受け取る方向にシフトした結果ではありません。 (ボールへの反応ではなく)

答え

おそらく、しかし私はそれを疑っています。

誰かをノックバックすることは、ボールの勢いの一部を意味します。非常に短時間で人に伝達されます。

運動量は質量と速度(mv)の積です。サッカーボールの質量はわかりませんが、1kg以下である必要があります。実際、インターネットですばやく検索すると、サイトに表が表示され、ほぼすべて500グラム未満のさまざまなソースからいくつかの推定値が得られます。

誰かをノックバックするために必要な勢いはわかりませんが、可能です。試してみてください:

誰かが重力加速度の半分だけ加速された場合、これは約5m / s ^ 2になります。

ボールによって加えられた力は変化に等しいため運動量(所要時間が十分に短いと仮定)および力は質量と加速度の積です:

ma = d(mv)/ dt = m dv / dt

so、

a = dv / dt(これは定義ごとに当てはまります)

dtの場合、人がノックバックされる適切な短い時間を選択し、a = 5m / s ^ 2を取ります。その人が経験するdvを見つけることができます。

dtが0.1秒の場合、dvは50m / sになります。

質量mの人の場合、これは50mの運動量変化を意味します。ボールの質量はMで、加速度はdVで変化します。これにより、次のようになります。

mdv = MdV => dV =(m / M)dv

またはdvの計算を追加する:

dV =(m / M)(a / dt)

ボールが人から跳ね返った場合、これは運動量の変化に追加されることに注意してください。速度と運動量はベクトルであるため、方向の変化は大きさの符号の変化を意味します。ボールが同じ速度で跳ね返ると、2倍の運動量が伝達されます。

より一般的には、跳ね返った後のボールの速度が前のx倍である場合、(1 + x)MdVが伝達されます。および

dV =(m /(1 + x)M)(a / dt)

a、dt、m、およびのいくつかの数値(推定値または既知の値)を差し込むMは必要な速度を提供します。

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