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[canvas] 桌球运动

动量

动量(Momentum)又称线性动量(Linear Momentum)。
在经典力学中,
动量(是指国际单位制中的单位为kg·m/s ,量纲MLT⁻¹)表示为物体的质量和速度的乘积,
是与物体的质量和速度相关的物理量,指的是运动物体的作用效果。
动量也是矢量,它的方向与速度的方向相同。

动量(p), 质量(m), 速度(v)

表达式: p = m * v

动量即物体质量与速度的乘积。

动量守恒

如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,
那么这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律。
简单点来说就是,物体1与物体2如果发生碰撞,
那么他们碰撞前的动量大小之和与碰撞后的动量大小之和是以不变的。

假设,物体1的质量为m1, 运动速度为v1, 碰撞后的速度v1F。
物体2的质量为m2, 运动速度为v2, 碰撞后的速度v2F。
那么,他们满足

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1F + m2 * v2F

能量守恒

物体以一定的速度运动,那么它的能量为多少:

E = 0.5 * m * v^2

两物体如果发生碰撞,那么前后的能量保持不变,与动量守恒类似:

(0.5 * m1 * v1^2) + (0.5 * m2 * v2^2) = (0.5 * m1 * v1F^2) + (0.5 * m2 * v2F^2)
公式1: m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1F + m2 * v2F
公式2: (0.5 * m1 * v1^2) + (0.5 * m2 * v2^2) = (0.5 * m1 * v1F^2) + (0.5 * m2 * v2F^2)

解得,碰撞后的速度为:
v1F = ((m1 - m2)*v1 + 2*m2*v2) / (m1+m2)
v2F = ((m2 - m1)*v2 + 2*m1*v1) / (m1+m2)

基于公式在实例中的使用:

var vx0Final = ((ball0.mass - ball1.mass)*ball0.vx + 2 * ball1.mass * ball1.vx)/(ball0.mass +ball1.mass);
var vx1Final = ((ball1.mass - ball0.mass)*ball1.vx + 2 * ball0.mass * ball0.vx)/(ball0.mass +ball1.mass);

根据
初始速度1 + 初始速度2 = 碰撞后速度1 + 碰撞后速度2

优化:
var vxTotal = ball0.vx - ball1.vx;         //速度方向相反所以相减
var vx0Final = ((ball0.mass - ball1.mass) * ball0.vx + 2 * ball1.mass * ball1.vx)/(ball0.mass + ball1.mass);      //只计算其中的一个速度
var vx1Final = vxTotal + vx0Final;        //另一个速度

一维碰撞运动

二维碰撞运动

posted @ 2017-01-25 18:14  晴明桑  阅读(232)  评论(0编辑  收藏  举报