aviacheslav
Ваша задача поставлена пока весьма некорректно. ... Если вы в заголовке пишете "упругий нецентральный" удар, это сразу подразумевает во первых сохранение энергии, во вторых задачу из раздела движения твердых тел. То есть тел, которые нельзя рассматривать как материальные точки. А следует рассматривать, как протяженные обьекты со всеми вытекающими. В общем случае движение таких обьектов описываются шестью координатами. ... В общем виде задача достаточно сложная. Но в большинстве случаев возможны упрощения. Типа пространственные координат всего две, или даже одна, и угол поворота тоже один ... Далее нужна более конкретная постановка задачи.
Видите ли, я хотел посоветоваться насчет самой постановки задачи.
То есть, вопрос не о том, как решать задачу, а о том, как поставить задачу, не потеряв чего-то физически существенного.
Предлагаю такую постановку этой задачи.
Как вы и пишете, рассматриваем не материальные точки, а твердые протяженные тела. ("Падает с эксцентриситетом"- писал я)
Предлагаю ограничиться вертикальной плоскостью, тремя координатами: х (горизонтальная), у (вертикальная), и угол тангажа блока
Контакт при соударении в любом случае будет точечным, где бы точка соударения ни находилась на пространственном шасси.
Возьмем наиболее неблагоприятные случаи:
- пусть точкой соударения будет ось колеса - наинизшая точка шасси - так блок дольше пролетит и приобретет больше кинетической энергии при падении;
- в каком направлении спружинит шасси - тоже вопрос, считаем, что вверх, или, как вариант. перпендикулярно оси блока,
- как спружинит - пусть удар будет упругим абсолютно (здесь я спросил: а точно ли ни при каких условиях со скорость отскока не может быть больше скорости соударения?).
В целом возможно три последствия удара блока о шасси:
1) последствия для устойчивости вертолета в полете (ударный импульс)
2) последствия для прочности шасси
3) опасность отскока блока от шасси таким образом, что блок может произвести соударение с лопастями винтов, особенно рулевого
Достоверно известно, что первые два пункта не интересны, интересует именно третье.
Дело в том, что я проводил расчет движения блока как материальной точки.
Результаты показывают опасную ситуацию
Если удар сверху абсолютно неупругий, то блок тормрозится по х, а вертолет продолжает движение, и хвост вертолета с рулевым винтом «догоняет» остановившийся блок по х. По у же он тоже не успевает глубоко упасть. Вычтя из расстояния между центром масс блока и осью рулевого винта длину лопасти и половину длины блока, получаем опасное сближение, то есть опасность аварии
К счастью, удар нецентральный. Блок ударяется с эксцентриситетом. Но тогда получается, что изменение скорости точки соударения означает для блока не торможение по у, а изменение угловой скорости, т.е движение по еще одной степени свободы при сохранении линейной скорости центра масс по у.
Верен ли такой ход мысли?
про влияние сопротивления воздуха можно вообще не заикаться. Это задача точно не физического, а скорее инженерно-расчетного с помощью вычислительной техники. Даже в простейших вариантах ламинарного стационарного обтекания твердых тел воздушным потоком эти задачки представляют значительную аналитическую трудность в виде уравнений гидро(аэро) динамики.
Вопрос не только о сопротивлении воздуха, но и о влиянии порывов ветра, вообще о воздушных потоках в самом широком смысле. Вопрос о потоках был не только в смысле «помогите рассчитать». А больше в смысле: какую погрешность мы внесем, пренебрегая ими? Имеет ли смысл ставить такую задачу и пытаться что-то считать, когда действует такой неучтенный фактор, как эти потоки?
Конкретнее - качественно: не может ли этот блок, падающий вниз, быть увлечен вверх воздушным потоком
(
и 
- скорости центра масс и точки соударения, e - эксцентриситет, расстояние между ними), или центр масс тоже должен отскочить в сторону, противоположную удару? То есть эта противоположная скорость приложена к точке соударения или к каждой точке тела?
