質問: 人間のジャンプ時の衝撃値は? 50kgの人間が、20cmの高さからジャンプした時の 地面にかかる衝撃はどのくらいなのでしょうか? よく、コンサートなんかで、数万人の観客がジャンプして 近所のマンションが揺れたなどの話を聞くのですが 人間が、ジャンプした時の衝撃がどのくらいなのか知りたいです。 ちなみに、この間ニュースでやっていたのですが 「25kgのものを20mの高さから落とした時の衝撃は7t」だそうです。 参考になりますでしょうか? 宜しくおねがいします。
回答: 判りません。 なぜならば、人体は「剛体ではない」ので、運動エネルギーを即衝撃に換算できないからです。 衝撃といいますのは「単位時間当たりの運動エネルギー量(運動量でも実用上差し支えない)、つまり衝突時の運動エネルギー量/衝突時間」ですから、衝突時間がわからないと計算できないということになります。そして人体では「脚を深く曲げる」などで衝突時間をある程度コントロールできるので、「衝撃」はわからないということになります。 ただし、件の質問では「衝撃」を知る必要はありません。なぜならば、近隣のアパートが揺れるなどというのは「エネルギー量」の問題だからです(地震の「マグニチュード」です)。簡単に「50kg(ただしコンサート観客の平均体重として軽すぎるので、実際は60kg前後だと思いますが)の物体を20cmの高さから落とすときのエネルギー×人数」で計算可能です。 e=mghより 60(kg)×9.8(m/s^2)×0.2(m)=117.6(j)が一人当たりのエネルギーということです。 これを人数分かければ全部の「エネルギー総量」が出ますが、実際には「完全に同じタイミングでジャンプできるわけではない」ので、かなりの散逸があると想像できます。