一、儿童玩具无人机一般多重?
目前市面上“儿童玩具级”无人机大多落在 20 g–320 g 区间,最集中的段位是 80 g–130 g:
典型入门款(如大疆 Tello 系列)≈ 80 g
带摄像头的“航拍玩具”款 ≈ 124 g
带防撞圈、高清相机、大电池的“耐摔型” ≈ 320 g
因此取一个“常见值”做后续计算,选 m = 0.10 kg(100 g) 即可代表大多数产品。
二、100 g 无人机从 30 m 高空“炸机”自由落下,会产生多大瞬时冲击力?
1. 落地速度
忽略空气阻力,自由落体:
v=
2gh
=
2×9.8×30
≈24.2m/s
2. 冲击(碰撞)力
冲击力取决于“把速度降到 0”所用的时间 Δt。对小型塑料壳无人机,拍在地上 Δt 很短暂,经验值取 Δt ≈ 0.01 s(硬碰硬,几乎无缓冲)。
动量定理:
F
peak
=
Δt
mv
=
0.01
0.10×24.2
≈2420N
换算成“公斤力”:
9.8
2420
≈247kgf
也就是说,瞬间会产生约 240 公斤力级的峰值冲击力。
注:若把 Δt 放宽到 0.02 s,力会减半;但塑料机身+草地也就能吸能到这个量级,硬地面几乎就是 0.01 s 级别。
三、跟人拿锤子“使劲砸”相比,谁更狠?
成年人抡 0.5 kg 锤子,挥速约 20 m/s,Δt 同样 0.01 s 时:
F=
0.01
0.5×20
=1000N≈102kgf
若换成 1 kg 大锤、速度 25 m/s,Δt 仍 0.01 s:
F≈2500N≈255kgf
把高度降到 10 m,其余条件不变(100 g 塑料机身、硬地面、碰撞时间 Δt≈0.01 s),只重新算两步即可:
落地速度
v = √(2gh) = √(2×9.8×10) ≈ 14 m/s
(30 m 时是 24.2 m/s,速度直接降到约 58 %)
瞬时冲击力
F = mv / Δt = 0.10 kg × 14 m/s ÷ 0.01 s
≈ 140 N ÷ 0.01
≈ 1 400 N ≈ 143 kgf
结论
10 m 高坠机时,峰值冲击力大约 140 kgf,相当于成年人拿 0.5 kg 手锤全力砸一下(~100 kgf)的 1.4 倍,仍明显比普通“使劲锤”要狠,但比 30 m 场景已经小了 40 % 左右。
【 在 whale9999 的大作中提到: 】
: 你这么说的话就真的是没见过儿童玩具那种小的无人机了,50米掉头上都不疼。太轻了,基本上轻飘飘的,而且飞不到30米高。能飞10米差不多了
--
FROM 223.72.208.*