Wie erhält man die Drehzahl nach einer Kollision von Scheibe zu Scheibe mit Reibung?

Angenommen, zwei kreisförmige Scheiben A und B kollidieren. Sie haben sowohl anfänglichen linearen Impuls als auch Drehimpuls. Wenn ihre Oberfläche keine Reibung hat, ändert sich ihre Winkelgeschwindigkeit nach der Kollision nicht, sodass ich ihren endgültigen Linear- und Drehimpuls leicht berechnen kann.

Aber was ist, wenn ihre Oberfläche etwas Reibung hat? In diesem Fall ändert sich ihre Winkelgeschwindigkeit nach der Kollision, und ich kann nicht erraten, wie sie sich ändern werden.

Wenn der Reibungskoeffizient μ gegeben ist, kann ich ihren endgültigen Impuls und Drehimpuls berechnen?

"Wenn ihre Oberfläche keine Reibung hat, ändert sich ihre Winkelgeschwindigkeit nach der Kollision nicht" - also gehen wir von 2D aus, oder?
Ja. Ich erwäge nur 2D-Kollision.
Dies ist ein vernünftiges Problem, das zur Behandlung von Reibungskräften als Impulse führt. Siehe ruina.tam.cornell.edu/research/topics/collision_mechanics/…
Weitere relevante Arbeiten in Bezug auf Simulationen (und Spieleentwicklung) finden Sie hier: graphics.stanford.edu/courses/cs468-03-winter/Papers/ibsrb.pdf
Wir brauchen mehr Details über die Kollision. Wie verhalten sich die Richtungen der linearen Impulse? Wie verhalten sich die Richtungen der Drehimpulse zueinander? Meinen Sie mit 2D, dass die senkrechten Achsen der Scheiben ausgerichtet sind und ihre Flächen kollidieren? Sind die Achsen kollinear? Ohne diese Details ist die allgemeine Antwort enorm kompliziert. Fazit: Sowohl der lineare als auch der Drehimpuls bleiben erhalten (ohne Gravitationseffekte). Die Erhaltung der mechanischen Energie des Systems hängt von der Reibung ab.

Antworten (1)

Wenn wir beide Scheiben als System betrachten, können wir den Drehimpuls um ihre kollineare Rotationsachse erhalten.
Das Drehmoment aufgrund der Reibung verringert die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe mit mehr Drehimpuls (vor der Kollision), während das Drehmoment die Winkelgeschwindigkeit derjenigen erhöht, die einen geringeren anfänglichen Drehimpuls hatte.
Ich nehme den allgemeinsten Fall an, in dem Sie vielleicht hängengeblieben sind, weil Sie nicht genügend Informationen gegeben haben

Wie erhält man die Drehzahl nach einer Kollision von Scheibe zu Scheibe mit Reibung?
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