「力積」とは何か？―１―

さて、高校物理の時間だ。現在の高校での教育レベルについては私は何も語れないが、しかし「力積」という言葉は、物理を学んだ高校生なら知っているだろうと思う。力学で学ぶ「運動量」に関するからだ。「運動量保存則」はとても重要な保存則で、いろいろな場面で用いられる法則だ。高校物理では、多分次のように学ぶだろう。

質量m1、速さv1で進む物体1と、質量m2、速さv2で進む物体2がある。この2つの物体が衝突などのなんらかの相互作用で、質量m1’、速さv1’で進む物体1と、質量m2’、速さv2’で進む物体2に運動量保存則が成り立つとすると、それは次のように書かれる。

(運動量保存則)

m1*v1+m2*v2=m1’*v1’+m2’*v2′

高校物理では、上の運動量保存則ばかりが使われ、力学の問題では必ずと言っていいほど使用される法則である。私も高校でそう習った。しかし、次の式も同時に習った。それは運動量の変化と力の関係である。上で用いた記号を使うと、

(運動量の変化は力積に等しい)

m1’*v1′-m1*v1=F*Δt

となる。Fは物体1が受ける力、Δtは力が加わった微小時間である。こちらの式は、パッと出てきただけで、誰も指摘はしなかった。その時に、一瞬だけだが、私の先生はこう言った。「この力は撃力と言います。パルスのような、信号みたいなものですね」、と。この記事では、この撃力とパルスについて書いていきたい。