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時速40キロの衝撃力と時速60キロの衝撃力の違いが
イメージできる方法

1.時速40キロの衝撃力

時速40キロメートルで走行する自動車が壁に衝突したときの衝撃力はどれほどのものなのでしょうか。イメージすることはなかなか難しいです。

のろのろ走行の場合とは段違いの衝撃が来ることは何となくわかります。しかし、時速40キロで走行する車の衝撃力と時速60キロの衝撃力がどのくらい違うのかと言われても、ピンとくる人はごく少数でしょう。

この衝撃力をある程度体感する方法が紹介されています。高いビルから落下したときの衝撃力に換算する方法です(牧野隆編著「図解交通資料集第4版」立花書房74ページ)。

この本によると、時速40キロで走行する車が壁に衝突する際の衝撃力は、6メートルの高さから落とした車が地面に衝突するときに受ける衝撃力にほぼ等しくなるとされています。

建物の1階床の高さと2階の床の高さの差は、約3メートルと言われています。階が1つ上がると、床の高さは3メートル増えるのです。ゆえに、地上からの高さが6メートルであれば、ビルの高さ2階分に相当します。

以上より、時速40キロで走行する車が壁に衝突したときの衝撃は、2階建てのビルから車を落下させ地面に衝突させたときの衝撃とほぼ等しくなるのです。

2階建ての高さビルの屋上付近の高さまでクレーンか何かで持ち上げられた車を想像してみましょう。その高さから落とされた車が地面に衝突する様子をイメージします。その衝撃力こそが、時速40キロで走行する車が衝突したときの衝撃力にほぼ等しいのです。

2.時速60キロの衝撃力

では、さらに速度をあげて、自動車の走行速度が時速60キロになった場合の衝撃力はどうなるでしょうか。同書によれば、高さ14メートルから落下するときの衝撃とほぼ同じになるとされています。14メートルは、5階建てのビルの屋上よりやや低い程度です。かなりの高さですね。衝撃がかなり大きいことも想像できます。

ここで注目していただきたいのは、時速40キロと時速60キロでは、速度は1.5倍しか変化していないのに、高さは6メートルから14メートルへと倍以上も大きくなっていることです。

3.時速80キロの衝撃力

さらに速度を時速80キロまで上げた場合、その衝撃力はどのくらいの高さから落とした場合と同じになるのでしょうか。同書によると、時速80キロで走行する自動車が壁に激突すると、高さ25メートルからの落下の衝撃に相当するとされています。これは、8階建てのビルの屋上からの落下に相当します。

時速40キロでの走行の衝撃は高さ6メートルからの落下と同等なのに、速度が倍の時速80キロになると、約25メートルの高さからの落下と同等になってしまうのです。速度が2倍になると、高さは4倍になるのです。

このように、落下の高さに換算することで、走行車の衝突の衝撃をイメージしやすくなります。

4.速度が2倍になると同等の衝撃を持つ落下の高さが
  4倍になり、速度が3倍になると高さは9倍になる

自動車の走行速度が2倍になった場合に、同等の衝撃を持つ落下の高さが4倍になるというのは驚くべきことです。なぜそうなるのかといえば、「運動エネルギーは速度の2乗に比例するが、位置エネルギーは高さに比例する」からです(ここは「そんなものか」と流してもらえれば十分です)。

したがって、自動車の速度が2倍になると、落下する高さは2の2乗、すなわち4倍になるのです。速度が3倍になると、高さは9倍になります。

 

------青文字の部分は読み流してくださって大丈夫です-----

物理の教科書などに載っている以下の力学的エネルギー保存則の公式を使って、ある速度で走行している自動車が衝突した場合の衝撃はどの程度の高さのビルから落下した場合の衝撃に相当するのかについて、計算することができます。mは車両の重量(㎏)、vは速度(m/s^2)、hは高さ(m)です。

以下の「簡単な高さの出し方」を使うと、もっと端的に、ビルの落下に換算した場合の高さ(m)を求めることができます。

(簡単な高さの出し方)

 ※あくまでも簡便な方法です。物理公式ではありません。

 

 自動車の速度(km/h)×自動車の速度(km/h)÷260

 =高さ(m)

実際に計算をしてみると

(1)時速40キロの場合

 40(km/h)×40(km/h)÷260=約6(m)

 

(2)時速60キロの場合

 60(km/h)×60(km/h)÷260=約14(m)

 

(3)時速80キロの場合

 80(km/h)×80(km/h)÷260=約25(m)

5.交通事故の当時者の証言の信用性のチェック

この公式を使うと、交通事故の当事者の証言が正しいかどうかをチェックできます。

例えば、交通事故の当事者が、「停止していた私の車両に相手の車が前から正面衝突してきました。相手の車の速度はだいたい時速60キロぐらいだったと思います。」と証言したとします。衝突された車体は、フロント部分が多少へこんでいる程度でした。この証言は誤りだとわかります。

時速60キロで走行する車の衝突力は、約14メートル、すなわち5階建てのビルから落ちるのとほぼ同じ衝撃です。本当であれば車両の破損は多少へこむ程度ではすみません。実際には、もっと低速でぶつかったのだろうと推定できます。

 

6.この手法はどこまで使えるのか、他の手法はないのか

この方法を使うことで、衝撃力をイメージすることはできます。当事者や目撃者の証言の信用性についてもイメージに照らしてチェックできます。

しかし、自動車の損傷の状態から衝突時の自動車の速度を正確に割り出すことまではできません。自動車の速度を割り出すためには、別の手法を用いる必要があります。

自動車と歩行者が衝突した場合の車速を推定する方法については、以下の記事を見てください。

道路面に残っているスリップ痕から制動距離を推定し、そこから衝突時の車速を求めるという方法もあります。

非常にポピュラーな方法です。下記の記事で解説しています。

衝突した自動車の破損や変形を見て衝突時の速度を推定する方法については、下記の記事で解説しています。

バイクが自動車の側面に衝突したような場合、バイクの前輪等の変形から、バイクの衝突速度を推定できる場合があります。

下記の記事で解説しています。

防犯カメラ等の映像から自動車の速度を求める方法については以下の記事をご覧ください。

示談交渉や訴訟になった場合の流れについては以下を参照ください。

 

 

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