Question

一个2kg的铁球从30米处落下，能造成多少N的威力？（不考虑风速的影像）

Answer 1

铁球从高处落下会产生多少n的力，除了与铁球的质量，所处的高度有关，还与地面接触物的硬度有关系。
根据运动学公式，物体从30m高度落下，如果不考虑风速，到达地面的速度
v=√2gh，
这里重力加速度取 g=10m/s²，代入上式，
v=√2×10×30=24.5m/s。
此时铁球的动量为
p=mv=2×24.5=49kgm。
如果地面上摆放的是柔软的物体，比如棉被，那么铁球与棉被碰撞的时间就比较长，假设是Δt=2s。产生的冲力是F，则有
FΔt=Δmv。
数据代入，F=Δmv/Δt=49/2≈24n。
即产生的冲力大约是24n。不是很大。
如果是水泥地面，接触碰撞的时间就比较短，大概是 Δt=0.1s，产生的冲力
F=Δmv/Δt=49/0.1=490n。
产生的冲力是490n。如果kg力表示，大约是49kg力。这个冲力还是很大的。

Answer 2

忽略空气阻力有mgh＝mv²/2，所以落地速度就是√2gh，落地后运用冲量定理就有FΔt＝Δmv，假设接触时间Δt是1秒，力F＝m√2gh＝2×√2×10×30＝49N