什麼是撞擊力計算器?
這個工具能估算碰撞或撞擊過程中所承受的平均作用力。當一個移動中的物體被迫停下時,它所有的動能都必須在煞停距離內被吸收。煞停距離越短,產生的力就越大——這也正是潰縮區、安全氣囊與緩衝墊能救命的原因:它們延長了煞停距離,藉此降低衝擊力。
如何使用
輸入物體的質量(公斤)、撞擊速度(公尺/秒),以及煞停距離(公尺)——也就是物體完全停止所經過的距離。計算器會回傳以牛頓與千牛頓表示的平均撞擊力、過程中所牽涉的動能,以及換算成 g 的等效減速度。
公式說明
根據功能原理,撞擊力所做的功等於被消耗的動能:F × d = ((1) ÷ (2)) m v^{2}。重新整理後可得
F = ((((1) ÷ (2)) Mass (kg)·Speed (m/s)^{2}) ÷ (Stopping distance (m)))
這算出的是平均力;視減速度的分布情形而定,瞬間的峰值力可能會明顯更高。
實例試算
一輛 1500 公斤的汽車以 15 m/s(54 km/h)撞上牆面,潰縮區提供 0.5 公尺的煞停距離。動能:
((1) ÷ (2)) × 1500 × 15^{2} = 168,750 焦耳
作用力:
((168,750) ÷ (0.5)) = 337,500 N
(337.5 kN),約相當於 23 g 的減速度。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼煞停距離越長,作用力越小?
因為同樣的能量被分散到更長的距離上,每一瞬間所需的力就更小——這正是潰縮區與安全氣囊的設計原理。
這算出的是峰值力還是平均力?
是整個煞停過程的平均力。實際的峰值力會上下起伏,而且通常更高。
該使用什麼單位?
請使用國際單位制(SI):公斤、公尺/秒與公尺。結果以牛頓表示(1 kN = 1000 N)。