Как рассчитать скорость после столкновения?

В настоящее время я пишу программу для симулятора частиц. Одно из требований состоит в том, чтобы частицы сталкивались реалистично. Однако я не знаю, как рассчитать конечные скорости.

Для каждого столкновения у меня есть Икс -компонент и у -составляющая каждой скорости, а также перемещение и масса каждой частицы.

Можно ли вычислить направление и величину их скоростей после столкновения? Если да, то как?

Начните с чтения о сохранении импульса
Я читал об этом и пытался использовать как сохранение импульса, так и сохранение кинетической энергии, чтобы найти хорошее уравнение, но в итоге я получил эту чрезвычайно сложную работу. Мне было интересно, есть ли лучший способ.
Единственный лучший способ - это делать в основном нереалистичные предположения (например, все лобовые столкновения). Если вам нужен реализм, вам нужна эта запутанная формула.
Одна проблема: есть ± подписать в какой-то момент: я не знаю, как с этим бороться.
Я не верю, что должно быть ± там, но возможно, что знак зависит от того, является ли это лобовым столкновением или нет (т. е. обе частицы в одном направлении или в противоположных направлениях).
Что вы пробовали и что вы понимаете? Итак, мы знаем, с чего начать. Кроме того, какую форму частиц вы хотите использовать, я предполагаю, что она сферическая.
Имеют ли эти частицы какую-либо форму или это просто точки?

Ответы (2)

2-мерное столкновение можно свести к 1-мерной задаче в случае сфер — см. здесь . ± вы сталкиваетесь при решении кинетической энергии, вероятно, потому что есть два решения, и уравнения удовлетворяются любым из них. Одно из решений состоит в том, что частицы проходят прямо друг через друга, и вы можете их отбросить.

Эти уравнения были именно тем, что я искал - спасибо!
Небольшой комментарий к сообщению (v1): Пожалуйста, рассмотрите возможность явного указания автора, названия и т. д. ссылки, чтобы можно было восстановить ссылку в случае ее порчи.

Примечание. В простейшем методе расчета столкновений используется некоторый метод применения импульсов к объектам, которые сталкиваются в некоторый момент времени. Самый простой алгоритм состоит в том, чтобы проверить, пересекаются ли два объекта в какой-то момент времени, и если они пересекаются, вы фиксируете это так, чтобы они перестали пересекаться друг с другом, а затем применяете рассчитанные импульсы к каждому объекту. Однако это не совсем правильно. Вам действительно нужно выяснить, какие столкновения произошли первыми, откатить всю симуляцию назад к моменту первого столкновения и сразу же рассчитать новые скорости . Это работает правильно, если у вас есть много мгновенных и взаимозависимых столкновений.

В худшем случае, если частицы плотные и вступают в контакт друг с другом, самый простой способ, который я нашел (который используется в этой симуляции и который я использовал для обработки столкновения в этой симуляции ), заключается в использовании сил вместо импульсов . . Опять же, вы сводите это к одномерной задаче, и сила взаимодействия между двумя частицами равна:

ф "=" − к д − мю в

где мю и к константы, − к д — сила отталкивания пружины Гука , в - относительная скорость двух частиц вдоль оси их столкновения, и − мю в есть сила вязкого трения .

Я считаю, что если вам нужна более точная физика контакта (с точными скользящими точечными контактами вместо силы пружины), вам придется использовать гораздо более сложный метод.

Как рассчитать скорость после столкновения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v