車両転落時の速度の求め方

少し雑談です。

回答者の皆さまは、若い時は車のローンに追われる人生だったと思います。

小生は、広島市とはいえ安佐南区なので、細い山道でアップダウンが多い道をよく走行してた。

その記憶から、40キロ前後でダウンのきつい道に差し掛かると、一瞬宙に浮いた感じがある。

傾斜角では、5°前後だったと記憶。

その後、大きな音がシャーシから聞こえて、車が沈み着路。

そんな経験は無いのかな？

だから、 ohkawa さんの回答は信憑性がありと実感しています。

後輪が支点で円弧を描いて落下ですが、5°程度なら垂直落下と近似値となる筈です。

質問者さんも、5°程度の急にダウンする道を走ってみるとよろしかろうと思います。

12m/minは、200mm/secで、0.72km/hです。
50m/minは、833mm/secで、3km/hです。
なら、18km/hは、300m/minで、5000mm/sec（5m/sec）
ホイールベース2.6mの半分は1.3mで、5m÷1.3m≒1/4≒0.25

前輪の自由落下運動で、変位量y＝1/2gt^2から、y＝1/2×9.8×0.25×0.25＝0.3m前輪下降。
ホイールベースの中央は、0.3m×1/2＝0.15mで、150mm下降。
150mm車高で擦るか擦らないかとなるでしょう。

雑談の追加。

日　立　seisakusyoは、バブルが弾けて数年後まで、不景気になったら奇抜で優秀な人材が
世の中に出るので、不景気になると中途採用をすることでも有名だった。

日　立　seisakusyoグループの半導体装置類やクリーンルーム建設は、＊＊＊＊だがよく頑張っている。

５０キロでは擦らない。

　　https://www.youtube.com/watch?v=WTWWQljqFyI

５分３８秒～
速度はモーターボートと等しく『時速５０キロ。１０メータ先で着水』のセリフ通り

６分１８秒　スローモーション
砂袋の高さはサスの可動範囲を超え、僅かに車体が浮く

再出です。


　　＿＿＿＿　　　　＿＿＿＿　　　　 　　　
　　○　　○　　　　○　　○　　　　　 ○＼
　　￣￣￣l 　 ￣￣￣l ↓　　　　￣￣￣l＼
　　　　　　　　　　　　　自　　　　　　　l ○ ← 0.09m×2落下して
　　　　　　　　　　　　　由　　　　　　　　　　　車底部の中央部分が
　　　　　　　　　　　　　落　　　　　　　　　　　護岸と接触
　　　　　　　　　　　　　下

マンガで描くと45°みたいになりますが、約4°の傾斜です。

ですから、円弧も直線も近似値の範囲となります。

自由落下運動は、比重はあまり関係ないんだな。

だから、重心もあまり関係ない。

空気抵抗の影響を受ける程の違いはないし、丸括りで良いのでは。

回答（５）さんへ

実際には、単振り子ではなく剛体振り子になると思います。

なので、
＞ちなみに落下時の車の慣性モーメントを考慮する必要はないでしょうか？
のとおりでモーメントが大きく関係します。


　　　□□□□□
　□□□□□□□□□
　　○　　　　　○
を

　　□□□□□□□
　　○　　↓　　○
　　↑
こうモデル化すると棒振り子運動モデルになりますし

　　＿＿＿□＿＿＿
　　○　　↓　　○
　　↑
こうモデル化すると単振り子運動モデルになりますね

両者はモーメントが違うので異なる運動になります。


計算してみようと思ったけど支点からだと中心軸から
オフセットのついた直方体の積分式を完全に忘れてたのであったｗ
　

＞　ちなみに落下時の車の慣性モーメントを考慮する必要はないでしょうか？

FR/FF/4WDなど駆動方式よる修正は有り得るけれど、手計算では如何ともし難い。
自由落下ということは慣性のみを扱っているはずだけど。

前提は、前輪が外れた後の考察だから、駆動力を考慮に入れると駆動方式によって計算値の読み方が変わる。

ホイールベース：2.6m
最低地上高：0.15m
車軸荷重(前後)：50：50
として、ざっくり漫画を描いて、手計算すると、
前輪車軸の落下量0.8m程度で後輪直近でボディに接触。ボディの傾きは18°程度。
これはホイールベースより若干短い。

ここから、ざっくり　t=0.4s
=> L=2.6mのとき、 23.4km/h（6.5m/s）　 L=2.0mのとき 18km/h（5m/s）

(重力加速度が1/2　というのはどうなのかと思います。)
（中心部でみているので、そう見えなくもないですが、他の表現がありそうに思います。）

回答（8）回答（10）は、振り子の議論をガン無視に見えるが。
前輪落下は等速ではないのだから、中央部が通過できればめでたしめでたしとは限らんでしょう。