какая скорость камня 200 г. , если сила удара 2000 Н и площадь камня до 16 см2? Более подробно читайте ниже.

Question

Спасибо всем отвечающим по ситу вопроса! 
Понимаю, что точных цифр не получить, но хотя бы приближенно-достоверные. 
 
В документации медицинской экспертизы указано, что можно оставить вмятину на голове, если сила удара твердых предметов (например: молоток) с относительно небольшой ударяющей поверхностью (до 16 см2) составляет 2000 – 5000 Н. 
В исторических фактов указанно противник получал повреждения (вмятину на на открытых частях головы) от холодного метательного оружия, снарядом которых был камень массой 200 г. , (находили и массой до 400 г. ) 
Камни для метания были гладкие (овальные, без острых краев) . Размеров не знаю, но думаю можно предположить 4х4х4 (см) - довольно не маленький объем и масса тоже. Я бы выбирал камни с наибольшей массой и наименьшими размерами. Следовательно камень должен иметь наибольшую плотность.

Комментарий с youtube человека метающий камень из пращи: "Нет, специально ничего не тестировал. Но знаю точно, что плотный картон толщиной 4мм с 20ти метров камень пробивает легко. В листовой стали толщиной 1мм делает весьма заметную вмятину и ветку дерева, диаметром примерно в дюйм, перебивает. " 
Учитывая, что в древности (х| до н. э. - v до н. э. ) люди были профи данного оружия, то метать могли сильнее и меткость была лучше. На следуещей записи звук и осколки от скалы снаряда не попавшего по цели впечатляют.

Вопрос может дополняться (уточняться) и не забываем за комментарии.

1-ое видео: www .youtube .com/watch?v =PUYqpEavu4M 
2-ое видео: www .youtube .com/watch?v =PM9VK4xPajU 
 
Перед точками знаком равно нужно убрать пробелы вставив в адресною строку браузера перейти (нажав enter ) к просмотру.

Антон Суворов · Accepted Answer

Вопрос не такой простой. На самом деле куда более адекватная характеристика удара - это его энергия, а не сила. Энергия определена однозначно, а вот однозначно сопоставить удару какую-то конкретную силу невозможно. Силы взаимодействия соударяющихся тел переменны во время удара, а их величина напрямую связана с линейными размерами деформации и продолжительностью соударения тел. 
Очевидно, что и одна лишь энергия не даёт полной картины, т. к. характер деформации определяется ещё и динамикой удара, и характеристиками соприкасающихся поверхностей, и упругими характеристиками соударяющихся тел.. . 
 
Связать скорость с энергией камня легко. А вот понять, по каким методикам и в каких предположениях измерялась "сила удара" медэкспертами, невозможно: не хватает еще как минимум одного параметра - степени деформации (глубины вмятины) или продолжительности воздействия удара. Ссылка на площадь ударяющего предмета наводит на мысль, что было определено давление, приводящее к какой-то определённой деформации костей черепа (вмятине) . Но может быть определялось пороговое давление (при меньшем кости просто не продавливались, заметно не деформировались) . Неясно, вследствие чего прекратилась деформация - то ли иссякла энергия удара и внешнее воздействие прекратилось, то ли упругая реакция костей сравнялась по силе с внешним воздействием. 
 
Картина может быть следующей. Кости черепа разрушаются при каком-то критическом давлении - наступает необратимая деформация и возникает вмятина. При меньшем давлении деформация упругая: давление сняли - следа не осталось. Так вот чтобы связать это критическое давление с энергией удара, необходимо знать, какова степень деформации при начале необратимого процесса, т. е. на сколько миллиметров продавились кости перед тем, как начать разрушаться. У Вас есть такие данные? 
 
Кроме того, не вся энергия ударяющего предмета пойдёт на разрушение костей. Часть может потратиться на опрокидывание человека - всё зависит от направления удара.