А почему-бы просто не ответить на вопрос о формулах?
1. Формула полной энергии:
1.1. Формула потенциальной энергии для пружины
1.2. Формула кинетической энергии материальной точки.
1.3. Формула Анри Эме (Сила_Кориолиса)
1.4. Силы инерции.
2. Лагранжиан.
3. Формула поворота системы координат.
4. Векторное произведение.
5. Формула проекция вектора на ось.(Разложение силы на составляющие)
5. Метод решения системы дифференциальных уравнений.
5.1. Метод Рунге — Кутты или Эйлера или любой другой
5.2. Надо знать, что такое нормальная Форма Коши.
6. Переменный шаг интегрирования алгоритм ..
Мог что-то упустить из виду. Так как методов много. И у каждого свои подходы.
Начните читать и думать тогда Вы получите ответы.
Уверен, что кто-то уже всё описал в одной книге. Но в виду того что располагаю обширными знаниями, для меня эта задача простая, и искать такую книгу я не стал.
Во-вторых. Задача не сложная для специалиста, а меня готовили таковым. Но надо знать теоретическую механику. Также прочитать физику радел механики. А также надо знать математику и вычислительную математику.
Лично я предпочитаю пользоваться формулами из Лагранджевой механики. С ними можно познакомится в книге Ландау Лифшица теоретическая физика том 1 механика.
Разобраться с видами связей.
Решить систему дифференциальных уравнений при помощи математики. И вычислить результат.
Упругий удар, неупругий это вид связей.
Связь накладывает условия.
Затем вам понадобиться формула потетенциальной энергии. Достаточно формулы потенциальной энергии для пружины.
Не центральный удар для шаров - это умение раскладывать вектора на составляющие. Вдоль линии соединяющий центр и ортогональной ей.
Разложение на составляющие это 9-11 класс физики. Вращение системы координат 1-2 курс.
Что касается трения и вращения. То тут просто надо правильно записать уравнение полной энергии, т.е через векторное умножение. Физика 1-2 курс. Или просто научиться понимать, что в матрице жёсткостей означают вне диагональные элементы.
Математическое решение системы дифференциальных уравнений. В частности метод Эйлера или метод Рунге — Кутты. Можно ещё через метод разделения независимых переменных Фурье. С последующим избавлением от интеграла путем записи через Erfc. Есть и другие методы.
-- Вс ноя 09, 2014 23:11:49 --Именно реалистичное. Но не идеально правильное во всех без исключения случаях.
Не вижу проблем. Я уже описал метод который покрывает половину задач. Добавляется к выше сказанному решение нелинейных систем дифференциальных уравнений.
И получаем почти идеальный случай.