Движение колесных, гусеничных и других транспортных средств.

[_PROGRAMM_]

Добрый день.
Наступил новый год. Вместе с ним новые мысли, проблемы, вопросы.
Предположим, что есть некий двигатель, который приводит в движение автомобиль, танк или судно на воздушной подушке. Автомобиль приводится в движение за счет сцепления колес с опорой, танк за счет сцепления гусениц, подушка за счет винта(реактивное движение). Каждое из этих тел будет иметь максимальную скорость. Причем разгон не будет равноускоренным! Если мы уткнем педаль в пол, то заметим, что приближаясь к максимальной скорости ускорение падает и последний км/ч дается нам с некоторым трудом. В начале наша скорость набирается быстрее. Вопрос вот в чем. От чего это зависит? Я, не долго думая, пришел к выводу, что от сопротивления воздуха. Тогда почему танк ведет себя иначе? Он разгоняется не больше сотни.

Сейчас подумал и пришел к выводу, что все-таки дело в сопротивлении воздуха. Если я не прав поправьте. Как реализовать связку Мощность двигателя -> Масса тела -> Движение -> Ускорение -> максимальная скорость? Опять метод Эйлера?

P.S. Уже нарисовал. Пусть эта картинка пока тут полежит. Может задам вопрос. Если не брошу и додумаюсь сам, выложу решение.

[Mad_Cat]

Мощность двигателя -> Масса тела -> максимальная скорость

Чем Больше Мощность и меньше масса, тем выше максимальная скорость
именно поэтому болид Ф1 имеет максималку большую чем у танка

танк 1000 л.с на 47 тн веса
болид ф1 (Ferrari Tipo 056 735 л.с. на 640кг веса )
остальное вторично
1) аэродинамика
2) передаточное число кп
3) сопротивление грунтов
4) встречный ветер и т.д

[Вадим Мошев]

Ещё инерция тела, которая вытекает из массы. ИМХО, именно поэтому кажется, что ускорение не равномерно. Если бы у мотора не было "нагрузки", число оборотов, ИМХО, равномерно дошло бы до максимума, после чего ускорение резко обратилось в ноль. ИМХО, ИМХО, ИМХО.

[ViktorR]

Неравномерность ускорения, в первую очередь, связана с нагрузочной характеристкой двигателя. Мощность, выделяемая двигателем, не пропорциональна скорости движущихся частей (поршней, винта). Чем более мощный двигатель, тем меньше линейная часть ...
Сила трения о грунт, так же нелинейно зависит от скорости движения и т.д.
Для воздушного судна сила трения о воздух зависит от парусности судна и его скорости. Если взаимная скорость ветер - судно больше некоторой величины, то зависимость силы трения становится пропорциональной квадрату скорости...


Но это так, мои измышления...
Прошу простить за непрофессиональное использование терминов, и те трудности, которые придется кому-то преодолеть при переводе этого опуса.
Я не ...


Как-то так, ...

[netrino]

Думаю, неравномерность ускорения связана с уменьшением силы тяги при увеличении скорости. Т.к. мощность - константа и равна произведению силы на скорость, то на высокой скорости имеем низкую силу тяги и наоборот. А ускорение как раз пропорционально силе (a = F/m).

[_PROGRAMM_]

остальное вторично
1) аэродинамика

Ну болид ведь имеет максимальную скорость именно из-за сопротивления воздуха.

Думаю, неравномерность ускорения связана с уменьшением силы тяги при увеличении скорости.

Неа. Из-за аэродинамики. http://www.gamedev.ru/code/articles/?id=4233

Чем Больше Мощность и меньше масса, тем выше максимальная скорость

Это я знаю, но в компьютерная модель основываясь на этих характеристиках не остановится, а будет вечно ускоряться.

Т.к. мощность - константа и равна произведению силы на скорость, то на высокой скорости имеем низкую силу тяги и наоборот. А ускорение как раз пропорционально силе (a = F/m).

P = F * v.
a=F/m
Опять бесконечное ускорение? v - это скорость чего?
P.S. Использовать для этой модели планируется Box2D. Нужно все как-то через силы делать, ибо в этом движке к телу можно применить силу или задать импульс.

[_PROGRAMM_]

И снова здравствуйте. Ответ на вопрос по картинке оказался примитивным. Возникла другая проблема, которая попадает в рамки этой темы - моделирование скольжения(заноса). Вернемся к моей картинке(не зря я ее рисовал). Дело обстоит так. К красным телам я прикладываю силу тяги(они соединены жестким соединением с синим телом). Именно они имеют трение с поверхностью. Если общая тяга двигателя равна 10H, а два задних колеса ведущие, то прикладываю по пять ньютон к каждому. Трение, сопротивление воздуха считаются так. Сила тяги минус сумма силы трения и силы сопротивления т.к. они коллинеарны.
[offtop]
Интересно. Какой частью речи является слово "минус" в предыдущем предложении. Схожу-ка я к русоведам.
[/offtop]

Теперь обратите внимание на новую картинку. Пусть красное тело - колесо. Вариант 1 - случай, когда тело не входит в занос, а Вариант 2 - наоборот (для справки противоположно тяге действует сила трения качения). Как вести себя в данном случае? Я хочу, чтобы занос зависел от коэффициента трения. Ладно силу, которая ускоряет тело, я посчитаю, а вот как учесть другое трение? Не всегда же автомобиль в заносе. Поясню, вдруг ошибаюсь. Тело имеет массу, а окружающий мир - ускорение свободного падения и коэффициенты трения("мю" не нашел, будет k). Мы все знаем, что F=k*N=k*m*g на горизонтальной плоскости. Если сила, оказываемая на тело, больше k*m*g, тогда тело двигается, а если меньше, то стоит на месте. В нашем случае не входит в занос.

Пока писал надумал следующее(смотрите скан). Провести оси через центр масс тела(у меня к нему сила прикладывается) I - инерция. Сделать ее проекцию на ось oX и как-то связать с силой трения. С инерцией не работал, поэтому пока думаю. Как бы сделали вы?
P.S. картинки большие получились.
P.P.S Вот что в Box2D можно узнать о теле. Вдруг кто-то в курсе.

GetAngle
GetAngularDamping
GetAngularVelocity
GetGravityScale
GetInertia
GetLinearDamping
GetLinearVelocity
GetLinearVelocityFromLocalPoint
GetLinearVelocityFromWorldPoint
GetLocalCenter
GetLocalPoint
GetLocalVector
GetMass
GetMassData
GetNext
GetPosition
GetTransform
GetWorld
GetWorldCenter
GetWorldPoint
GetWorldVector

http://www.kobold2d.com/display/KKDO...+API+Reference

[_PROGRAMM_]

Вынужден поднять тему, т.к. проблемма имеет место по сей день. Как реализовать поперечное трение? Начнем с такого варианта. Автомобиль имеет массу m и скорость v, трение качение k и поперечное трение 10k.