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物理学
foomufoomuの回答
鎚の位置エネルギー E1=m1*(H+s)*g=600*3.15*9.89=18522 Nm くいの位置エネルギー E2=m2*s*g=200*0.15*9.8=294 Nm 打ち込まれたくいが摩擦でする仕事 W=F*s=F*0.15 鎚がくいにあたる直前の速度 v1=√(2*9.8*3)=7.67 m/s おなじく直後の速度 v2=v1*m1/(m1+m2)=7.67*600/800=5.75 m/s 非弾性衝突で失われるエネルギー E3=1/2(m1*v1^2-(m1+m2)v2^2)=1/2*(600*7.67^2-800*5.75^2)=4424 エネルギーが仕事に変換されるので W=E1+E2-E3 これより F=(18522+294-4424)/0.15=95946 N =95.9 kN このうち、くいの減速に使われる力(鎚とくいが重力で引かれる力を引く、出題者はこれを忘れています) F'=F-(m1+m2)*g=95946-800*9.8=88106 N 鎚がくいにあたる直前の運動量 M=m*v=600*7.67=4600 これがくいが減速するときの力積に等しいので F'*t=4600 t=4600/88106=0.0522 s=52.2 ms
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