则煤层对水柱的冲击力F为正，水柱的速度v为负。
Ft=0－m(－v)=mv （1）
m=ρSL=ρSvt （2）
联立式（1）（2）得：Ft=ρSvt·v
所以F=ρSv2
由牛顿第三定律可知煤层所受冲击力F′=－F，其大小为ρSv2，方向与v同向。
“腹上开石”揭秘
例2、一人平躺在钉板上，腹部放一块大条石，另一人用大铁锤猛击大条石，石裂开而人无恙。请简述其力学原理。
解析：
条石不论大小其结构力是相同的，设为F0，质量为M，铁锤质量为m。取铁锤为研究对象，锤打击条石前瞬间速度为v，反弹速度为v′，如图所示，根据动量定理有：
当△t很短时，F（打击力）很大，F>F0，则条石裂开。
而对条石下面的人来说，原来所受压力为Mg，开石时所受的压力为
，由牛顿第三定律知条石的△p大小等于m(v＋v′)，但由于条石放在人腹部上，软接触，缓冲时间t长，所以：
人受的压力几乎不变。故能“石开而人无恙”。
说明：
此题联系了杂技中的“开石”节目。另有用心的“气功师”将其吹嘘为所谓的硬气功，其实是利用了物理科学中的力学原理。表演成功的关键是两条，一是条石的质量要大，二是锤击条石的时间要短。表演者是绝对不会邀请你去抡大锤的，若锤击条石后你和锤一起死死地压在条石上，表演者上不“皮开肉绽”才怪。此外钉板上的钉子多而密，绝对不是几颗，为什么？你肯定能联想起压强。
不过要注意。你别去试，因为光躺在钉板上就要经过一定的锻炼，躺上去时还要注意一定的方法。
例3、科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船。按照近代光的粒子说，光由光子组成，飞船在太空中张开太阳帆，使太阳光垂直射到太阳帆上，太阳帆面积为S，太阳帆对光的反射率为100%，设太阳帆上每单位面积每秒到达n个光子，每个光子的动量为p，如飞船总质量为m，求飞船加速度的表达式。
如太阳帆面对阳光一面是黑色的，情况又如何？
解析：
立意较新的题目，计算一般并不复杂，求解这类问题的关键在于根据题意建立合理的物理模型。正确求解本题的关键是：
（1）、由光的粒子说，光子如同弹性小球，在太阳帆上弹回，根据光速不变，反射后光子动量仍为p，△p=2p.
（2）、黑色不能反射光线，光子的动量变化量△p=p，太阳帆受到的光压力减半，飞船加速度减半。
太阳帆对光的反射率为100%，反射后光子动量仍为p，方向相反。故每个光子动量改变量大小为2p，以反射光方向为正，由动量定理：
F·t=n[p－(－p)]St（F为太阳帆因光照受到的压力）
F=2npS飞船加速度为：
如太阳帆面对阳光一面是黑色的，太阳光反射率为零。
