яблоко Ньютона
Студенты, вы знаете , что Newton от Apple истории права?
Легенда о падении 1665, Ньютон сидел, размышляя о причинах движения планет вокруг Солнца под яблоней в своем дворе. В это время, яблоко произошло падение, он упал на ноги Ньютона. Это случайный момент, Ньютон открыл причину яблока падения - под действием силы тяжести.
С тех пор, яблоко считается символом духа научного исследования. Ну, студенты, мы должны исследовать, мы Царапину , как имитировать падающие предметы?
Как и Apple Newton открыл истину о местонахождении, мы должны имитировать эффект гравитации, тем самым делая процесс выпадения.
Для простой процедуры, вы можете использовать среднюю скорость снижения. Т.е., в интервалы для Y координат увеличивает фиксированное значение, оно.
Для некоторых программ высокого спроса, это требует использования алгоритмов для выполнения более точных моделей.
Гравитация движение, как правило, называют свободное падение. Свободное падение знания физики, скорость объекта начинается с 0, будет описана с использованием следующего уравнения:
Где Т это время, как правило , в секундах, S представляет собой смещение (или падение расстояния) в метрах, U есть скорость в м / с; где д гравитационное ускорение, в м / с ^ 2 , отражая влияние гравитации для свободного падения. На другой планете, значение ускорения силы тяжести отличается.
На Земле гравитационного значения ускорения приблизительно 9,81 м / с ^ 2, и на Луне, гравитационное значение ускорения около 1,633 м / с ^ 2. Так что на Луне, скорость падения свободного падения будет гораздо медленнее, чем на Земле.
Мы снова две формулы выше небольшое объяснение в глубину.
Первая формула показывает скорость снижения свободного падения с течением времени. То есть, «время скорости = ускорения *», так что объект во время свободного падения, скорость будет быстрее, но если большое ускорение, скорость, в то же время больше.
Линейная зависимость между скоростью и временем.
Смещение в зависимости от времени представляет собой параболу, вы можете увидеть увеличение с течением времени, сдвиг изменяется быстрее и быстрее. В 1 секунду, 4,9 метра вниз, в то время как в двух секунд, он упал 19,6 метров.
В нашей программе, как имитировать гравитацию его?
Здесь мы Царапина моделирование маленького шарика падает в, чтобы проверить правильность алгоритма.
Основная процедура заключается в следующем, помещая мяч. Напишите следующую процедуру.
Конечно, описанные выше процедура является равномерным снижением, давайте смоделируем ускорение свободного падения.
Метод 1: Использование непосредственно смещена формула
Результаты таковы, вы можете увидеть движение мяча быстрее и быстрее. Если изменить интервал, изменение позиции может быть таким, что некоторые из более гладкой. Если изменить ускорение г, вы можете увидеть скорость снижения будет быстрее или медленнее.
Следует отметить здесь, непосредственно в качестве изменения от падения значений Y, составляет около 1 метра как пиксель, можно увидеть 10 секунд до 397 м, т.е. 397 пикселей.
Способ 2 изменения скорости рассмотрены
Вышеописанный способ для этого падения хорошего времени, но если речь идет о имитации отказов, или рассмотреть изменения в скорости.
В этом случае формула фактически используется в течение каждого интервала времени [дельта] T, увеличение скорости г * & Dgr; t, тогда как в то же самое время, смещение существенно изменить & Delta; t * и. Это может быть более гибкими, параболические и т.д. смоделировано. Например, следующая процедура может быть завершена в моделируемой пинбол.
В котором Tstep временной интервал, xSpeed рентгенно направление скорости работы, представляет 0,95 за отскок, скорость снижается до 0,95 раза оригинала (моделирование потерь энергии).
Результаты таковы:
Можно видеть, подпрыгивая имитацию свободного падения.
резюме
Вывод:
Гравитация это программа моделирования требует много функций.
2 в соответствии с формулой в свободном падении, моделирование даются в свободном падении в реализации царапанию.
3 алгоритм, использующий свободное падение, можно точно смоделировать процесс падения и отражаясь объект процесса и тому подобное.
4 математика и программа моделирования физики является основой для того, чтобы лучше имитировать естественный мир, учиться математика и физика необходима.