刚体物理旋转

我想在 Java 中创建一个物理引擎。然而，这不是我担心的代码。这只是刚体物理学的数学，特别是力以及它们如何影响物体的旋转。

举例来说，我有一个边长相同的正方形。由于重力（无空气阻力），正方形将加速向地面移动。这意味着正方形中的每个点都会有 (0,-9.8)m/s 的矢量力。

现在假设这个正方形稍微旋转了一点。当这个旋转的正方形与地面（平坦的表面）接触时，接触点（很可能是正方形的角）处将产生脉冲速度矢量。然而，广场上其他角的力量会发生什么变化呢？从原始重力来看，它们受到怎样的影响？

如果我的问题不够详细，我深表歉意。我很想上传图表，但我还没有声誉。

1. 旋转是动能的形式

   首先类比运动

   • alpha- 角位置 [rad]
   • omega- 角速度 [rad/s]
   • epsilon- 角加速度 [rad/s^2]
   • alpha(t)/(dt^2)=omega(t)/dt=epsilon(t)

   现在惯性

   • I- 二次旋转质量惯性 [kg.m^2]
   • m- 质量[千克]
   • M- 扭矩 [N.m]

   和一些要利用的方程

   1. M=epsilon*I- 实现加速所需的扭矩，反之亦然 [N.m]
   2. acc=epsilon*radius- 周界加速度 [m/s^2]
   3. vel=omega*radius- 圆周速度 [m/s^2]

   方程#1 可用于直接计算力。方程#2、#3 可用于计算基于摩擦的力，例如车轮抓地力/阻力。不要忘记动能Ek=0.5*m*vel^2+0.5*I*omega^2这样你就可以利用能量守恒定律。

2. 在连续接触过程中object1 with object2轮流发生这种情况

   圆周速度/加速度产生相互作用力，这会减慢物体的旋转object2产生阻力object2和反作用力object1.

   if object1不是固定的，那么这个力也会产生扭矩并旋转object1

   如果旋转被迫突然停止，则所有旋转动能部分都会转移到碰撞反作用力冲量。

   如果物体处于更复杂的旋转运动中，那么您应该计算实际的旋转轴并alpha,omega,epsilon并使用它，因为对象可以旋转更多的旋转，每个旋转都有不同的旋转中心。

   此外，如果物体正在旋转，并且在不同的轴上应用另一个旋转，那么这会产生陀螺扭矩，也会在垂直于两者的第三轴上产生旋转。

   因此，当您将所有这些放在一起时，您就会知道您需要什么结构。抱歉，如果没有有关模拟的结构和属性的更多信息，就无法比这更具体了......