الزخم الزاوي نقل المعادلات

Question

هل من أحد لديه أي مراجع جيدة عن المعادلات التي يمكن تنفيذها بسهولة نسبيا عن كيفية حساب نقل الزخم الزاوي بين اثنين جامدة الجثث ؟

لقد كنت أبحث عن هذا النوع من الشيء لفترة من الوقت, و لم أجد أي ولا سيما مفهومة تعليل المشكلة.

أن تكون دقيقة ، يأتي السؤال عن مثل هذا ؛ اثنين من الأجسام الصلبة تتحرك على الاحتكاك (تقريبا) السطح ؛ أعتقد أنها لعبة الهوكي الهوائي.اثنين من الأجسام الصلبة تتلامس ثم تتحرك بعيدا.الآن, دون النظر الزخم الزاوي, المعادلات نسبيا بسيطة ؛ المشكلة يصبح ما يحدث مع نقل الزخم الزاوي بين الجثث ؟

وعلى سبيل المثال ، تحمل جثتين لا الزخم الزاوي على الإطلاق ؛ إنهم لا الدورية.عندما تتفاعل في زاوية مائلة (ناقلات السفر لا تتماشى مع خط من مراكز الشامل) ، ومن الواضح أن كمية معينة من زخمها يحصل على نقل الى الزخم الزاوي (أيكل منهما على كمية معينة من زيادة ونقصان) ، ولكن كم و ما هي المعادلات ؟

هذا ربما يمكن حلها باستخدام العديد من جسم جامد نظام لحساب, ولكن أريد الحصول على أكثر من ذلك بكثير الأمثل حساب الذهاب, لذا يمكن حساب هذه الأشياء في الوقت الحقيقي.هل من أحد لديه أي أفكار على المعادلات ، أو مؤشرات مفتوحة المصدر تطبيقات هذه الحسابات لإدراجها في مشروع ما ؟ أن تكون دقيقة ، أريد أن يكون هذا بدلا الأمثل جيدا الحساب ، بسبب عدد من التفاعلات التي تحتاج إلى محاكاة واحدة "القراد" المحاكاة.

تحرير:حسنا, يبدو أنه لا يوجد الكثير من المعلومات الدقيقة حول هذا الموضوع هناك.وأنا العثور على "الفيزياء للمبرمجين" نوع من الكتب أن يكون قليلا جدا...تخلت أسفل حقا عليه ؛ أنا لا أريد رمز تنفيذ خوارزمية;أريد معرفة (أو على الأقل قد رسمت لي) الخوارزمية.وبهذه الطريقة فقط يمكن انا صحيح انها الأمثل احتياجات بلدي.هل لدى أحدكم أي الرياضيات المراجع في هذا النوع من الموضوع ؟

Answer 1

إذا كنت مهتما في الدورية الهيئات غير كروية ثم http://www.myphysicslab.com /collision.html يظهر كيفية القيام بذلك. التباين الهيئات يعني أن قوة الاتصال العادية أثناء الاصطدام يمكن أن تخلق عزم دوران حول كلية الدراسات العليا الخاصة بكل منها، وبالتالي يسبب الهيئات لبدء الغزل.

في حالة وجود الكرة لعبة البلياردو أو لعبة الهوكي الهوائي عفريت، الأمور قليلا أكثر دهاء. لأن الجسم كروية / التعميم، القوة الطبيعية هي دائما على حق من خلال CG، لذلك ليس هناك عزم الدوران. ومع ذلك، فإن القوة الطبيعية ليست هي القوة الوحيدة. وهناك أيضا قوة الاحتكاك التي هي عرضية إلى الاتصال الطبيعي الذي سيخلق عزم الدوران حول CG. حجم قوة الاحتكاك تتناسب مع القوة العادية ومعامل الاحتكاك، والعكس اتجاه الحركة النسبية. اتجاهه وتعارض الحركة النسبية للكائنات في نقطة الاتصال بهم.

Answer 2

حسنا, المفضلة كتاب الفيزياء هو هاليداي و ريسنيك.لم يشعر أي وقت مضى مثل هذا الكتاب سطحية أسفل أي شيء بالنسبة لي (البكم داخل الجمجمة ، وليس على الصفحة...).

إذا قمت بإعداد فكرة المشكلة ، يمكنك البدء في الحصول على شعور كيف هذا من شأنه أن تلعب بها.

تخيل أن اثنين جامدة الهواء الهوكي كرات الصولجان هي الاحتكاك على الجزء السفلي ولكن قصوى معامل الاحتكاك حول حواف.ومن الواضح أنه إذا كان اثنين من كرات الصولجان التوجه نحو بعضها البعض مع متطابقة الطاقة الحركية ، فإنها سوف تصطدم تماما مطاطيا والعودة في اتجاهين متعاكسين.

ومع ذلك ، إذا مراكزها ويقابل 2*دائرة نصف قطرها - إبسيلون, أنها سوف بالكاد لمس عند نقطة واحدة في محيط.إذا كان لديهم عالية بشكل لا يصدق معامل الاحتكاك حول الحافة ، يمكنك أن تتخيل أن كل من الطاقة ستنقل إلى التناوب.يجب أن يكون هناك فصل بعد الأثر ، بالطبع ، أو أنها سوف تتوقف على الفور الخاصة بهم تناوب كما أنهم عالقون معا.

هكذا, إذا كنت تبحث عن شيء معقول و مثيرة للإهتمام (علاء لعبة الفيزياء), أود أن أقول أن كنت يمكن تطبيع معامل الاحتكاك لحساب صغيرة منطقة الاتصال بين الهيئتين (اختيار شيء التي تبدو مثيرة للاهتمام) واستخدام خطيئة الزاوية بين مسار والهيئات نقطة التأثير.مباشرة ستحصل على ارتداد ، 45 درجة من شأنها أن تعطيك ترتد تدور 90 درجة إزاحة يمكن أن تعطيك اقصى تدور الأقل ترتد.

ومن الواضح أن أيا من أعلاه هو محاكاة دقيقة.وينبغي أن تكون بسيطة بما فيه الكفاية إطار قضية مثيرة للاهتمام السلوكيات يحدث, على الرغم من.

تحرير:حسنا, لقد جاء مع مثال آخر للاهتمام هو ربما أكثر دلالة.

تخيل قرص واحد (كما سبق) تتحرك نحو حراك, جامدة, بالقرب من أحد الأبعاد دبوس طرف أن يوفر السابقة احتكاك عالية ولكن انخفاض الحساسية.إذا كان القرص يمر على مسافة أنها مجرد القبلات الحافة ، يمكنك أن تتخيل أن جزء من الطاقة الخطي سيتم تحويلها إلى طاقة الدوران.

بيد أن الشيء الوحيد الذي متأكد منه هو أن هناك حد أقصى الطاقة الدورانية بعد هذا اللمس:القرص لا يمكن في نهاية المطاف الغزل في مثل هذه السرعة أنه الحافة الخارجية تتحرك بسرعة أعلى من السرعة الخطية.إذا كان القرص تتحرك بسرعة واحد متر في الثانية, لا يمكن أن ينتهي في حالة حيث الحافة الخارجية تتحرك في أكثر من متر واحد في الثانية.

حتى الآن لدينا مقال طويل ، وهناك عدد قليل واضحة المفاهيم التي يجب أن المساعدات الحدس:

1. جيب زاوية التأثير سوف تؤثر على نتيجة دوران.
2. الخطية الطاقة سوف تحدد أقصى قدر ممكن من الطاقة الدورانية.
3. معلمة واحدة يمكن محاكاة ذات الصلة معامل الاحتكاك إلى نقطة يجري من المثير للاهتمام أن ننظر في المحاكاة.

Answer 3

يجب أن يكون لديك نظرة على الفيزياء لعبة المطورون - من الصعب على غير ما يرام مع كتاب أورايلي.

Answer 4

واذا لم يكن سببا ممتازا لإعادة اختراع العجلة، أنا أقترح أن نلقي نظرة فاحصة على شفرة المصدر من بعض محركات الفيزياء مفتوحة المصدر، مثل المفتوحة ديناميات المحرك أو رصاصة . خوارزميات فعالة في هذا المجال هي الشكل الفني، وأفضل تطبيقات بلا شك توجد في البرية، في مشاريع ثروروغلي مراجعة النظراء مثل هذه.

Answer 5

يرجى إلقاء نظرة على هذه المراجع! إذا كنت تريد حقا الذهاب إلى Mecanics، وهذا هو الطريق للذهاب، وهذه هي الطريقة الصحيحة والمناسبة رياضيا!

وجلوكر الفصل، قوانين القوة تعيين الكرام:. ديناميات النظم غير السلس. ملاحظات محاضرة في الميكانيكا التطبيقية 1، سبرينغر فيرلاغ، برلين، هايدلبرغ 2001، 222 صفحة. PDF (المحتويات، 149 كيلو بايت)

وفايفر F.، جلوكر الفصل، Multibody حيوية مع طرف واحد اتصالات. JohnWiley وأولاده، نيويورك 1996، 317 صفحة. PDF (المحتويات، 398 كيلو بايت)

وجلوكر الفصل، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا دايناميك فون Starrkörpersystemen Reibung اوند Stößen. VDI-Fortschrittberichte MECHANIK / Bruchmechanik، Reihe 18، العدد. 182، VDI-دار نشر، دوسلدورف، 1995، 220 صفحة. PDF (4094 كيلوبايت)