[問題] 彈性碰撞(移動+轉動)

看板Physics作者 (...)時間2年前 (2023/02/23 11:13), 2年前編輯推噓3(3014)
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二維平面,兩個球體碰撞。 球體同時移動和轉動,具備速度和角速度。 採用impulse method,計算碰撞之後的速度和角速度。 impulse method詳細步驟: 1.計算接觸點的相對速度。 2.計算接觸點的衝量。 3.計算碰撞之後的速度、角速度。 我的問題: 為什麼移動和轉動共用衝量? 衝量不用分配給移動和轉動嗎? xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 1. 接觸點的相對速度。 v1 = u1 + (w1 ×r1) v2 = u2 + (w2 ×r2) v12 = v2 - v1 u1 u2 速度(質心) w1 w2 角速度(接觸點) v1 v2 速度(接觸點) v12 相對速度(接觸點) 2. 接觸點的衝量(法線分量、切線分量)。 -(1+e) (v12.N) J_N = ——————————————————————— 1/m1 + 1/m2 + (r1×N)^2 / I1 + (r2×N)^2 / I2 -(1+e) (v12.T) J_T = ——————————————————————— 1/m1 + 1/m2 + (r1×T)^2 / I1 + (r2×T)^2 / I2 -u J_N <= J_T <= u J_N m1 m2 質量 I1 I2 慣性矩 r1 r2 旋轉半徑 v12 = v2 - v1 相對速度(接觸點) e 恢復係數(e=1是彈性碰撞) u 摩擦係數 N 法向量(單位向量) T 切向量(單位向量) J_N 法線衝量 J_T 切線衝量 3. 碰撞之後的速度u'、角速度w': u1' = u1 - J_N / m1 w1' = w1 - J_N (r1 ×N) / I1 - J_T (r1 ×T) / I1 u2' = u2 + J_N / m2 w2' = w2 + J_N (r2 ×N) / I2 + J_T (r2 ×T) / I2 參考資料 Building a 2D Game Physics Engine Using HTML5 and JavaScript. page 99. https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4842-2583-7 https://reurl.cc/zAenYk Box2D-lite Arbiter.cpp https://reurl.cc/7Rrz7y -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 220.137.41.56 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1677122016.A.C8D.html ※ 編輯: DJWS (220.137.41.56 臺灣), 02/23/2023 11:27:40 ※ 編輯: DJWS (220.137.41.56 臺灣), 02/23/2023 11:32:46

02/23 19:32, 2年前 , 1F
衝量不是向量嗎? 不了解您問題點是什麼...
02/23 19:32, 1F

02/23 20:23, 2年前 , 2F
轉動的話是角動量 移動是動量 衝量影響的是動量 若選
02/23 20:23, 2F

02/23 20:23, 2年前 , 3F
定一參考點 亦可用角動量來分析。兩者雖然相關但是不
02/23 20:23, 3F

02/23 20:23, 2年前 , 4F
同物理量
02/23 20:23, 4F

02/23 20:39, 2年前 , 5F
@yvb我的問題在第三個步驟,速度和角速度為何使用相同衝量
02/23 20:39, 5F

02/23 20:40, 2年前 , 6F
難道不是應該按照某種比例,將衝量分配給兩者?
02/23 20:40, 6F

02/23 20:44, 2年前 , 7F
@crazyjonas您說的我明白,這個方法正是用動量來分析。
02/23 20:44, 7F

02/23 20:50, 2年前 , 8F
雖然我不確定這個方法是否合理...
02/23 20:50, 8F

02/24 07:11, 2年前 , 9F
兩者是不同物理量 要分別看 就沒有分配的問題
02/24 07:11, 9F

02/24 07:18, 2年前 , 10F
能量才需要分配給平移動能和轉動動能。同樣大小的力
02/24 07:18, 10F

02/24 07:18, 2年前 , 11F
,做相同的功,力對質心造成的力矩越大,轉動動能分
02/24 07:18, 11F

02/24 07:18, 2年前 , 12F
配到的能量越多,剩下的移動動能越少。
02/24 07:18, 12F

02/24 08:42, 2年前 , 13F
難道這個方法的第一個步驟是錯誤的?將角速度併入速度,也就
02/24 08:42, 13F

02/24 08:43, 2年前 , 14F
是將角動量併入動量。這個方法沒有分別看。
02/24 08:43, 14F

02/24 08:49, 2年前 , 15F
如果需要分別看,可以請你提供碰撞後的速度和角速度公式嗎?
02/24 08:49, 15F
※ 編輯: DJWS (220.137.53.226 臺灣), 02/24/2023 12:50:21

02/24 12:51, 2年前 , 16F
我剛才發現第三個步驟的公式寫錯了,現在已經修正好了。
02/24 12:51, 16F

02/24 12:53, 2年前 , 17F
J_N和J_T是純量,不是向量喔!
02/24 12:53, 17F
文章代碼(AID): #1ZzjdWoD (Physics)
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