Russian Qt Forum
Ноябрь 23, 2024, 04:34
Добро пожаловать,
Гость
. Пожалуйста,
войдите
или
зарегистрируйтесь
.
Вам не пришло
письмо с кодом активации?
1 час
1 день
1 неделя
1 месяц
Навсегда
Войти
Начало
Форум
WIKI (Вики)
FAQ
Помощь
Поиск
Войти
Регистрация
Russian Qt Forum
>
Forum
>
Программирование
>
Алгоритмы
>
Сила и масса
Страниц: [
1
]
2
Вниз
« предыдущая тема
следующая тема »
Печать
Автор
Тема: Сила и масса (Прочитано 10383 раз)
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Сила и масса
«
:
Апрель 25, 2011, 06:05 »
Добрый день
Занимаюсь прикручиванием физического движка и "поплыл" в базовых понятиях физики
Одна из задач дать пользователю ручки управления чтобы создавать различные "силы". Все прекрасно с силой типа "гравитация" - со школы помню что еще Галилей доказал что пушинка и дробинка падают с одинаковой скоростью в вакууме. Вызываю у движка метод applyForce и все работает.
Однако вот ситуация: стоят 2 кубика одинакового размера. Один из них из картона, другой из стали (ну пользователь задал такие массы). Житейский опыт говорит что напр ветер может сдвинуть/увлечь кубик из картона но ничего не сможет поделать со стальным. Как так, это уже "другая сила" (не такая как гравитация)? Или это объясняется трением (покоя)? В общем - растерялся солдат
Или вот те же 2 кубика движутся с одинаковой скоростью. Ясно что одна и та же сила может развернуть легкий кубик но только слегка притормозить тяжелый. Какой (удобный) параметр надо дать пользователю - или это должно быть автоматычно по законам физики?
Буду благодарен за "разъяснение на пальцах" или толковые ссылки (просто гуглить "сила/масса" получается "стрельба по площадям")
Спасибо
Записан
Sancho_s_rancho
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #1 :
Апрель 25, 2011, 06:59 »
Я редко пишу такого рода посты, но тут не удержался.
Вы взорвали мне мозг. Более сумбурного "я спрашиваю сам незнаю что" я давно не встречал.
В первом абзаце вы пишите про вакуум. Во втором резко появляется атмосфера (судя по слову ветер). Ну опустим ваш "ветер" и останется сила трения скольжения. Так сложно открыть в гугле Сила трения скольжения? и увидеть что там зависимость от веса тела? Еще неплохо открыть второй закон ньютона.
Ну а расписывать все школьные формулы физики тут скорее всего никто не будет.
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #2 :
Апрель 25, 2011, 07:03 »
С неподвижными предметами:
здесь работает сила трения покоя, которая (в простейшем случае) рассчитывается как n*m*g*cos(A) (n - коэффициент трения покоя, который зависит от пары соприкасающихся материалов, а А - угол между касательной к поверхности на которой находится тело и горизонтом). Соответственно, для того, чтобы сдвинуть предмет к нему надо приложить силу большую, чем сила трения покоя.
С движущимися телами:
здесь в простейшем случае все рассчитывается по второму закону Ньютона F=d(mv)/dt, где F - сумма всех сил, действующих на тело (как минимум сила трения и ваша внешняя сила), v - скорость тела. F и v - векторные величины и имеют направление (знак). Сила трения скольжения рассчитывается как N*m*g*cos(A) (N- коэффициент трения скольжения, который зависит от пары соприкасающихся материалов, а А - угол между касательной к поверхности по которой двигается тело и горизонтом)
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #3 :
Апрель 25, 2011, 07:26 »
Цитата: Sancho_s_rancho от Апрель 25, 2011, 06:59
Вы взорвали мне мозг. Более сумбурного "я спрашиваю сам незнаю что" я давно не встречал.
В каком-то смысле это верно - если бы знал то не спрашивал бы. Я пояснил чего не понимаю. С одной стороны гравитация от массы не зависит. Однако примеры выше показывают что масса должна учитываться - это др. тип силы или как?
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 07:03
С неподвижными предметами:
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 07:03
С движущимися телами:
С этим понятно, и трение у меня задается, и расчетами занимается движок. Но что я пользователю скажу? Чего он должен ожидать от вектора силы (1, 0. 0)? Как эффект зависит от массы? (гравитация сильно сбивает с толку, а до трения дело может и не дойти - не всегда есть контакт)
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #4 :
Апрель 25, 2011, 07:35 »
Цитата: Igors от Апрель 25, 2011, 07:26
Чего он должен ожидать от вектора силы (1, 0. 0)? Как эффект зависит от массы?
Второй закон Ньютона:
F=d(mv)/dt
Изменение скорости прямо пропорционально силе и обратно пропорционально массе.
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #5 :
Апрель 25, 2011, 07:45 »
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 07:35
Второй закон Ньютона:
F=d(mv)/dt
Изменение скорости прямо пропорционально силе и обратно пропорционально массе.
Это я недавно изучал и меня устраивает
Цитировать
F * t = m * v;
Отсюда я найду v и отдам движку. Но с гравитацией-то как?
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #6 :
Апрель 25, 2011, 07:50 »
Цитата: Igors от Апрель 25, 2011, 07:45
Но с гравитацией-то как?
А она зашита в F, как одно из слагаемых.
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #7 :
Апрель 25, 2011, 08:04 »
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 07:50
А она зашита в F, как одно из слагаемых.
Если я правильно понял
Цитировать
F = m * g;
Тогда получаем что эффект не зависит от массы.
Тогда вопрос: правильно (грамотно) ли предложить пользователю выбрать тип силы - напр popup "force style" с выбором gravity/impulse? (названия просто для примера)
Спасибо
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #8 :
Апрель 25, 2011, 08:40 »
Я бы сделал несколько чекбоксов для учета/не учета стандартных сил (сила тяжести, сила трения). Ведь они либо есть в модели, либо их нету. На их величину и направление пользователь напрямую все равно повлиять не имеет права. А вот внешнюю силу задавать как вектор, просто как силу, без уточнения природы.
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #9 :
Апрель 25, 2011, 09:14 »
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 08:40
Я бы сделал несколько чекбоксов для учета/не учета стандартных сил (сила тяжести, сила трения). Ведь они либо есть в модели, либо их нету. На их величину и направление пользователь напрямую все равно повлиять не имеет права.
Так уже и сделано, т.к. гравитация и трение есть в движке.
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 08:40
А вот внешнюю силу задавать как вектор, просто как силу, без уточнения природы.
Ну возможна и custom/дополнительная гравитация, так что без природы/типа в UI не обойтись. Если масса роялит, то "просто как вектор" наверное будет не очень удобно, т.к. массы обычно большие и зависят от объемов. Я хочу предложить ему выбрать "эталонный" объект (что-то типа "калибровки"), ну то уже дело техники.
Ясно, спасибо
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #10 :
Апрель 25, 2011, 09:43 »
Цитата: Igors от Апрель 25, 2011, 09:14
Ну возможна и custom/дополнительная гравитация
Это как? Или у вас системы астрономических масштабов? Чтобы появлялась дополнительная гравитация, вам нужны объекты с массами сравнимыми с массами планет. Если же вам нужно рассчитать что-то для планеты отличной от Земли, воспользуйтесь более общей формулой для ускорения свободного падения: g = G*M/R^2, где G - гравитационная постоянная 6.6725е-11, M - масса планеты, R - радиус планеты.
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #11 :
Апрель 25, 2011, 09:53 »
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 09:43
Это как? Или у вас системы астрономических масштабов? Чтобы появлялась дополнительная гравитация, вам нужны объекты с массами сравнимыми с массами планет. Если же вам нужно рассчитать что-то для планеты отличной от Земли, воспользуйтесь более общей формулой для ускорения свободного падения: g = G*M/R^2, где G - гравитационная постоянная 6.6725е-11, M - масса планеты, R - радиус планеты.
Пример: пользователь хочет "выстрелить" объектом в каком-то направлении - и без разницы какая у него масса, ускорение придается одинаковое (хотя конечно масса будет учитываться при столкновениях и.т.п.). То есть здесь "гравитация" - просто тип силы, не обязательно "сила тяжести".
Записан
Blackwanderer
Гость
Re: Сила и масса
«
Ответ #12 :
Апрель 25, 2011, 10:01 »
Цитата: Igors от Апрель 25, 2011, 09:53
Пример: пользователь хочет "выстрелить" объектом в каком-то направлении - и без разницы какая у него масса, ускорение придается одинаковое.
Это неправильная физическая модель. В реальной жизни при "выстреле" на объект идет воздействие с одинаковой силой, а вот ускорение как раз будет зависеть от массы. Сравните: с какой максимальной скоростью вы сможете бросить волейбольный мячик и свинцовую гирю.
Записан
lit-uriy
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 3880
Re: Сила и масса
«
Ответ #13 :
Апрель 25, 2011, 10:07 »
помнится мне, что при расчётах падающего тела мы пользовались силой сопротивления воздуха.
Она вычислялась по какой-то эмпирической формуле, в которой масса отсутствовала, а присутствовала площадь проекции тела на поверхность, перпендикулярную вектору скорости.
«
Последнее редактирование: Апрель 25, 2011, 10:08 от lit-uriy
»
Записан
Юра.
Igors
Джедай : наставник для всех
Offline
Сообщений: 11445
Re: Сила и масса
«
Ответ #14 :
Апрель 25, 2011, 10:17 »
Цитата: lit-uriy от Апрель 25, 2011, 10:07
помнится мне, что при расчётах падающего тела мы пользовались силой сопротивления воздуха.
Она вычислялась по какой-то эмпирической формуле, в которой масса отсутствовала, а присутствовала площадь проекции тела на поверхность, перпендикулярную вектору скорости.
Была мысль добавить эту опцию, но, посоветовавшись с пользователями, решили не делать - оно роялит или для достаточно больших скоростей или для очень мелких объектов/частиц которые движок уже не держит.
Цитата: Черный Странник от Апрель 25, 2011, 10:01
Это неправильная физическая модель. В реальной жизни при "выстреле" на объект идет воздействие с одинаковой силой, а вот ускорение как раз будет зависеть от массы. Сравните: с какой максимальной скоростью вы сможете бросить волейбольный мячик и свинцовую гирю.
Неправильная, но удобная для симулятора, т.к. сокращает число настроек.
А вот есть др. проблема которую хотелось бы обсудить (создаю новую тему)
Записан
Страниц: [
1
]
2
Вверх
Печать
« предыдущая тема
следующая тема »
Перейти в:
Пожалуйста, выберите назначение:
-----------------------------
Qt
-----------------------------
=> Вопросы новичков
=> Уроки и статьи
=> Установка, сборка, отладка, тестирование
=> Общие вопросы
=> Пользовательский интерфейс (GUI)
=> Qt Quick
=> Model-View (MV)
=> Базы данных
=> Работа с сетью
=> Многопоточное программирование, процессы
=> Мультимедиа
=> 2D и 3D графика
=> OpenGL
=> Печать
=> Интернационализация, локализация
=> QSS
=> XML
=> Qt Script, QtWebKit
=> ActiveX
=> Qt Embedded
=> Дополнительные компоненты
=> Кладовая готовых решений
=> Вклад сообщества в Qt
=> Qt-инструментарий
-----------------------------
Программирование
-----------------------------
=> Общий
=> С/C++
=> Python
=> Алгоритмы
=> Базы данных
=> Разработка игр
-----------------------------
Компиляторы и платформы
-----------------------------
=> Linux
=> Windows
=> Mac OS X
=> Компиляторы
===> Visual C++
-----------------------------
Разное
-----------------------------
=> Новости
===> Новости Qt сообщества
===> Новости IT сферы
=> Говорилка
=> Юмор
=> Объявления
Загружается...