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satoruさん、こんにちは、KENZOUです。
打撃力や衝撃力というのは普通力積というもので表現していると思います。この力積ですが、これは力の大きさと力が働く時間を掛け合わせた積で表されます。今、質量m、速度v1で動いている物体に力Fを△tの時間作用させたとしましょう。その結果、物質の速度はv2になったとします。
ニュートンの運動方程式は力=質量×加速ですから
F=ma ①
とかかれます。ここでaは加速度です。①の両辺に△tを掛けると
F△t=ma△t ②
加速度aは単位時間の速度の変化分ですから
a=(v2-v1)/△t ③
③を②に代入すると
F△t=mv2-mv1 ④
ここで左辺は力積と言う量ですが、これは右辺より運動量の変化に等しいということになりますね。
さて、ご質問の問題ですが、チョッと面倒なので(笑い)、ここでは簡単な問題を提示してその解法を示しておくことにします。
「質量6Kgのハンマーを40m/sの速さ(時速144Km)で振り下ろして釘を打った。釘との衝突時間が1.0msec(1000分の1秒)であり、衝突後にハンマーは静止するものとする。このとき衝撃力はいくらか」
④より
F=(mv2-mv1)/△t=(6Kg×0m/s-6Kg×40m/s)/1×10^(-3)s
=-240×10^3Kg・m/s^2
=-240×10^3N (Nはニュートンという単位です)
これはおよそ質量24000Kgの質量の物体にかかる重力に等しいと言うことになります。恐ろしいほどの衝撃力と言うことになりますね。
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