다른 쉽고 간편한 방법이 따로 있는진 잘 모르겠지만 일단 이 문제를 초보적인 운동량 보존의 공식을 통해서 풀어 보겠음.
여기서 일단 충격량이 구체적으로 무엇인지를 요약 하자면 어떤 질량체가 정지하고 있거나 운동하고 있거나 간에 그 질량체의 운동량을 변하게 만드는 놈의 운동량의 변화량이라고 보면 됨.
운동이라는 것은 상대적이므로 새의 운동이 캐노피의 운동량을 변화 시켰다 보고 새의 궤적으로서 운동량의 변화량을 유도해도 되고
또는 캐노피가 새의 운동량을 변화 시켰다 보고 캐노피의 운동량의 변화량을 구해도 됨.
그런데 새가 캐노피의 운동량을 변화 시켰다고 보고 벡터 합성도를 그려보면 결과는 역시나 캐노피가 새의 운동을 변화 시켰다는 결론이 빤히 보임.
뭐 안그려봐도 사실이 그러하니 굳이 그려 볼 것도 없는 거임.... 단지 계산을 위해서 그려 보는 거지.
그니까 결론은 그냥 간단히 보자면 새의 운동을 변화 시킨 것은 캐노피라 보고 캐노피의 운동량의 변화량을 구하면 되는 것임.
저기서 새의 무게라고 적어 놓았는데 적혀 있는 수식을 고려 하자면 저건 새의 질량이라고 해야 하는 것이라 봄.
일단 속도가 상황 전제 없이 주어졌으므로 그냥 상대 속도로 간주하면 캐노피는 멈춰 있는 걸로 볼 수 있고 새가 날아와서 부딪쳤다고 가정하고
새 질량=m1, 새의 초기속도=v0, 캐노피의 질량=m2, 충돌 후 캐노피의 속도=v2 라 하면
충돌 후 사선으로 비껴서 미끄러지는 새의 속도= v0cosθ 가 되고
수평 방향 성분의 운동량 보존 공식을 적용해 보면
m1v0 = m1v0(cosθ)^2 + m2v2cos(90-θ) = m1v0cosθ + m2v2sinθ 가 되고 .........[[cos(90-θ )=sinθ ]]
따라서 m2v2 = [m1v0(1-cosθ ^2)]/sinθ = m1v0sinθ가 됨.
그런데 캐노피의 운동량의 변화량은 m2v2-m2v1 = m2v2-0=m2v2 가 되고........... (v1= 캐노피의 정지속도=0)
따라서 캐노피의 충격량 = m2v2 = m1v0sinθ = 21.8896 이 되고
F = 충격량/ 시간 변화량 = 21.8896/0.01=2188.96 이 나옴.
최대 충격력은 어떤 원리로 구할 수 있는건지는 잘 모르겠음
성분에 대한 수식을 잘못 써서 계산하는 바람에 다시 내용 전체 수정 하였음... 충격량 똑같이 나옴