С просторов инета:
Рассуждать следует примерно так:
Раз сформулировать задачу для применения второго закона Ньютона не удается, надо подумать:
про тело известно лишь, что оно в момент соударения обладает некоторой кинетической энергией. Поскольку в результате взаимодействия с каской его скорость как-то изменилась, значит часть его энергии была потрачена на какую-то работу. В физике работа совершается против каких-то сил. Остается выяснить природу сил. Очевидно, что в данном случае — это силы упругости.
Следовательно, при взаимодействии кинетическая энергия тела переходит в энергию сил упругости, и можно в самом общем виде записать уравнение:
Екинетическая-тела = Еупругости-пола + Еупругости-тела.
Про силу упругости известно, что при малых деформациях (до предела упругости), она описывается законом Гука: Fупругости = -k*dx, где k — коэффициент пропорциональности, а dx — смещение.
А про кинетическую энергию известно, что она в общем случае состоит из энергии поступательного движения и энергии вращения.
Теперь, для самой грубой (но зато простой) оценки силы можно сформулировать следующую задачу: пусть невращающееся тело, упругостью которого можно пренебречь, отвесно упало на вертикально расположенную каску жесткостью k, при этом предел упругости каски не превышен. Какова будет сила удара (ударного воздействия)?
Если пренебречь тепловыми потерями, то можно записать:
m*Vтела**2*0.5 = k*(dx)**2*0.5,
где dx — величина смещения верхней стороны каски.
>
Или, если пренебречь изменением потенциальной энергии падающего тела на участке dx (поскольку dx<>
m*g*H = k*(dx)**2*0.5
Отсюда не сложно найти dx и затем вычислить упругую силу.
