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討論區首頁 >>科學教學與學習 >>Easy java Simulation>>如何仿真质点沿着任意3D曲线运动时产生的离心力
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力學 標題:如何仿真质点沿着任意3D曲线运动时产生的离心力
1:akunkeji (湮悝)張貼:2010-12-06 20:47:35:

 黄教授,这个问题曾在英文论坛跟你提过。

比如我在太空驾驶飞船(可视为质点),但飞行路线是没有规律、自由的曲线路径,如何用EJS仿真飞船的离心力 (centrifugal force)。

谢谢


[ 這篇文章被編輯過: akunkeji 在 2010-12-06 20:49:19 ]

[ 這篇文章被編輯過: akunkeji 在 2010-12-06 20:50:40 ]
2:黃福坤(研究所)張貼:2010-12-06 22:15:19: [回應上一篇]
 如果你自己都沒有任何規律 如何讓模擬幫你讓飛船沿特定軌道飛行
難道是要隨機亂飛嗎?

想必你心中應該有某種飛行軌跡 可以是3D任意軌跡
可是總要有一個目標 或函數可以描述
針對任意數學軌跡 可以找出其曲率半徑
之後若知道該處的速率 就可以用 向心力關係式 $F_c=m\frac{v^2}{r}$其中 $r$就是該處的曲率半徑
依據該關係提供給 EJS 自然就產生所需的軌跡
建議你可參考 影像電荷: 金屬球與點電荷(可分別在球內或球外)
觀察 該程式中 我如何計算出 電力線的軌跡

電腦 沒有腦, computer 應該只是計算器
模擬呈現的是設計者腦中對相關現象的物理理解 與數學分析的結果
以上提示供你參考 若有進一步想法 寫下後 再繼續討論


3:akunkeji (湮悝)張貼:2010-12-07 09:38:02: [回應上一篇]
当然不是随机乱飞。smiley
我的意思是飞行轨迹是自定义的曲线(事先要保存在数组),但不一定符合某个或多个函数规律。其实问题关键就在于如何求没有函数规律的3D轨迹上某点(段)的曲率或曲率半径。我试过用相邻3个坐标点粗略计算曲率,但误差很大。


4:黃福坤(研究所)張貼:2010-12-07 11:50:00: [回應上一篇]
 若資料本身精密度不夠則結果自然也就誤差會增大
若資料點夠密 可以透過內插的方式或curve fitting 的方式找出最佳函數
然後找出曲率 

若你只是要讓粒子沿軌跡移動 可以直接用兩點間線性移動方式
或3點以二次函數fitting的方式移動
請說明你到底想進行怎樣的工作? 有怎樣的需求與要求?
了解你的工作本身真正需要後 或許可以提出更好的建議
目前你只是提出你認為可能的處理方式 或許有更好的處理方法 也說不一定
 請詳細說明你的模擬計畫

5:akunkeji (湮悝)張貼:2010-12-07 14:35:31: [回應上一篇]

这个动画演示的内容是:
一架飞船在3D空间沿着预定义的曲线路径运行,需要画出运动过程中的离/向心力。
 刚接触EJS,所以不很熟练,请教授不要见笑。wink
找到一个不错的例子——可以自定义路线的过山车:
http://www.compadre.org/OSP/items/detail.cfm?ID=8228

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=1088.0
可惜的是它只是2D的。



6:黃福坤(研究所)張貼:2010-12-07 15:21:14: [回應上一篇]
該模擬其實就是讓你可以移動控制點 之後藉由控制點 去找出其對應函數
運用 spline
相關數學運算 請參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Spline_%28mathematics%29

先學會處理 2D的問題,再談 3D的控制 (會需要更多控制 且如何確認控制的不同方向 數學處理也更複雜些)



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