Russian Qt Forum
Ноябрь 23, 2024, 04:34 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Вам не пришло письмо с кодом активации?

Войти
 
  Начало   Форум  WIKI (Вики)FAQ Помощь Поиск Войти Регистрация  

Страниц: [1] 2   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Сила и масса  (Прочитано 10383 раз)
Igors
Джедай : наставник для всех
*******
Offline Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« : Апрель 25, 2011, 06:05 »

Добрый день

Занимаюсь прикручиванием физического движка и "поплыл" в базовых понятиях физики  Улыбающийся
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  Улыбающийся

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
« 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
« 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 Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #3 : Апрель 25, 2011, 07:26 »

Вы взорвали мне мозг. Более сумбурного "я спрашиваю сам незнаю что" я давно не встречал.
Улыбающийся 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?

С неподвижными предметами:
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
« Ответ #4 : Апрель 25, 2011, 07:35 »

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 Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #5 : Апрель 25, 2011, 07:45 »

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
« Ответ #6 : Апрель 25, 2011, 07:50 »

Но с гравитацией-то как?
А она зашита в F, как одно из слагаемых.
Записан
Igors
Джедай : наставник для всех
*******
Offline Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #7 : Апрель 25, 2011, 08:04 »

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
« 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 Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #9 : Апрель 25, 2011, 09:14 »

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.

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
« Ответ #10 : Апрель 25, 2011, 09:43 »

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 Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #11 : Апрель 25, 2011, 09:53 »

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.
Улыбающийся 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
« Ответ #12 : Апрель 25, 2011, 10:01 »

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 Offline

Сообщений: 3880


Просмотр профиля WWW
« 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 Offline

Сообщений: 11445


Просмотр профиля
« Ответ #14 : Апрель 25, 2011, 10:17 »

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.

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  
 
Перейти в:  


Страница сгенерирована за 0.139 секунд. Запросов: 22.