钢制摆锤举至图示α角，此时摆锤具有一定的位能。实验时，令摆锤自由下落，冲击试样。如果不计摩擦等其它能量损耗，则试样折断所吸收的能量等于摆锤原有位能（α角初）与冲断试样后扬起位置（β角处）的位能之差。

冲击实验机构造简图		冲击实验机原理图

设摆锤重量为F，摆锤对试样所做功可表达为：

由于摆锤重量F (N)、摆杆长度L(m)和冲击前摆锤扬角α均为常数，因而只要知道试样冲断后的摆锤回升角β，就可以计算出试样被冲断所吸收的能量Ak 。通常根据上述公式将相当于各升起角β的功的数值事先算出，并在冲击实验机读数盘上标出。因此，试样冲击后可以直接从实验机读数盘上读出。

设试样缺口处最小截面面积为A0，则材料的冲击韧度为：

材料的冲击韧度αk值越大，表示材料抗冲击能力越好。