如何运行物理墙!

我可以决定这看起来像是来自超级英雄电影还是电子游戏。在这个疯狂特技的编辑视频中,一个人以某种方式找到了一种方法,通过从一个墙跳到另一个墙来限制两个墙之间。 "不知何故,"当然,意味着物理学:这一举动是基于动量原理和摩擦力。你可以把它拉下来吗?可能不是。但你至少可以做数学运算。

这一举动的第一个关键是动量原理,其中动量是物体和质量和速度的乘积。动量原理说,为了改变动量,你需要一个作用在物体上的净力。这可以用以下矢量方程来描述。请注意,每个人都使用符号“p”。表示动力。

如何快速举例说明这是如何运作的?拿一个像铅笔,一个球或一个三明治的物体,然后伸出手臂长度。现在放开对象吧。在你的手释放与物体接触后(在我看来,它是一个三明治),只有一种力作用 - 引力拉下来。这股力量对物体有什么作用?它改变了物体在力的方向上的动量。因此,在0.1秒之后,物体的动量将处于向下方向,这意味着它会加速(因为质量是恒定的)。在接下来的0.1秒之后,对象变得更快。事实上,三明治将继续加速,直到它上面有另一股力(从地板上)来减缓三明治的速度。不要担心,如果你在五秒规则结束之前得到它,你仍然可以吃它。

跑墙的第二个关键想法是摩擦。摩擦力是当两个表面被推到一起时作用在物体上的力。对于这种力的相当可靠的模型,我们可以说摩擦力平行于表面相互作用,其大小与这两个表面被推到一起的力成比例。这将被建模为以下等式:

该表达式用于两个表面之间的最大摩擦力。在等式中,μs是静摩擦系数,它取决于两个相互作用的材料,N是将两个表面推到一起的力(我们称之为法向力)。

所以你可以看到这个需要摩擦才能爬上墙。但是,你可以只用一个垂直的墙,因为你的脚和墙之间没有(或很小的)法向力。没有法向力,就没有摩擦力。那'糟糕。你摔倒了。

现在视频。这家伙能够先跑向墙壁,然后离开墙壁。这意味着动量的变化(因为它改变了方向)导致力量改变了这种动量。在这种情况下,力来自墙壁。问题是你只能在墙上移动一小段时间才能离开它并失去联系。在这里工作的原因是另一侧有另一面墙,以便跑步者可以再次切换并重复移动。

这是一个图表,这应该会有所帮助。

如果我可以估计其中一个墙跳的动量和时间间隔的变化,我可以计算墙的力,然后计算所需的摩擦力。让' s做。

对于这个分析,我需要在每个帧中得到人的近似位置,我可以通过视频分析来完成。我对事物的大小做了一些猜测,但我怀疑它与摩擦的粗略值足够接近。虽然相机在运动过程中进行变焦和平移,但我可以使用某些软件进行校正。这里' s看起来像什么。

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