Ich arbeite an einem Sandbox-Spiel, das es dem Spieler ermöglicht, ein Raumschiff zu bauen und Triebwerke an beliebigen Stellen am Rumpf des Raumschiffs anzubringen. Das Spiel ist komplett in 2D angesiedelt. (Ich bin Programmierer, kein Physiker, also entschuldige ich mich, wenn meine Terminologie falsch ist).
Ich muss eigentlich meine eigene Physik berechnen. Angenommen, der Spieler baut ein einfaches Raumschiff wie folgt:
A===O===A
wobei "A" die nach unten zeigenden Triebwerke sind, "O" das Cockpit ist und zufällig auch der Massenmittelpunkt ist und "=======" nur eine Metallstange ist, die alles miteinander verbindet. Wir können die Existenz jeglicher Schwerkraft völlig ignorieren.
Beide Triebwerke sind identisch und erzeugen beim Einschalten eine Aufwärtskraft von F am Punkt der Triebwerke. Das Drehmoment um den CoM für den linken hebt das Drehmoment des rechten vollständig auf – daher ist das Nettodrehmoment null. Die resultierende Kraft am CoM ist (glaube ich) 2 * F nach oben. Daher beschleunigt das Schiff nach oben – es gibt keine seitliche Beschleunigung und kein Drehmoment, um das Fahrzeug in Drehung zu versetzen.
Was ist, wenn nur das rechte Triebwerk gezündet wird, während das linke ausgeschaltet bleibt? Es würde ein Netto-Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn auf das Fahrzeug geben, aber ich glaube, es gibt auch eine resultierende Kraft auf das CoM? Drehmoment kann ich berechnen, aber was ist mit diesem resultierenden Kraftvektor?
Ich versuche, dies mit der Erfahrung in Verbindung zu bringen, mit der Spitze eines Stifts zu schnippen, der auf einer Tischplatte liegt. Es würde ein Drehmoment geben, weil ich beobachte, wie sich der Stift dreht, aber es würde auch eine gewisse resultierende Kraft geben, weil der Stift auch den Tisch hinuntergleitet.
Danke!
Newtons zweites Gesetz , oder je-bequemer-für-Simulationen , gilt immer noch. Es spielt keine Rolle, wo die Kraft auf den Körper ausgeübt wird; Die momentane Beschleunigung des Massenmittelpunkts ist die gleiche, als ob die Kräfte am Massenmittelpunkt aufgebracht würden.
Was Ihr Stiftbeispiel betrifft, versuchen Sie, das Experiment durchzuführen. Streichen Sie mit einem Stift sehr fest senkrecht zu seiner Achse. Sie werden feststellen, dass der Schwerpunkt (anfangs) in einer geraden Linie parallel zur Richtung Ihrer Schlagkraft verläuft. Sie werden vielleicht auch bemerken, dass der Stift nicht so weit zu gehen scheint, als wenn Sie ihn im Massenmittelpunkt bewegen würden; das liegt vor allem an der geringeren Kontaktzeit beim Schnipsen an der Kante; Der Stift dreht sich von Ihrem Finger weg.
Tangalisk
BMS