基于matlab,在两小球碰撞过程中,如何让两小球其中的一个球停止,直到另外一个球撞到它,才开始运动

时间: 2024-03-10 22:43:57 浏览: 19
在 MATLAB 中实现两个小球碰撞的模拟,可以通过设置一个条件来实现其中一个小球停止的效果。 具体来说,您可以在两个小球的碰撞事件中添加一个条件,判断其中一个小球是否已经停止,如果已经停止则不再运动,直到另一个小球撞到它,才开始运动。 以下是一个简单的示例代码,可以帮助您实现这个效果: ```matlab % 定义小球的初始位置、速度和质量 x1 = 0; % 小球1初始位置 v1 = 10; % 小球1初始速度 m1 = 1; % 小球1质量 x2 = 20; % 小球2初始位置 v2 = 0; % 小球2初始速度 m2 = 2; % 小球2质量 % 定义小球的运动方程 f = @(t, y) [y(2); -9.8/y(3)]; % y(1) 表示位置,y(2) 表示速度,y(3) 表示质量 % 定义碰撞事件 event = @(t, y) [y(1); y(1)-x2]; % 小球1与墙壁碰撞,小球2与小球1碰撞 % 定义碰撞时的状态更新函数 function [value, isterminal, direction] = collision(~, y) % 小球1与墙壁碰撞 value(1) = y(1); % 小球1与墙壁碰撞 isterminal(1) = 1; % 终止计算 direction(1) = -1; % 只考虑往上弹的情况 % 小球2与小球1碰撞 if y(1) == x2 && y(2) > 0 && y(3) == m2 % 只考虑小球2从上往下撞到小球1的情况 value(2) = y(1) - x2; isterminal(2) = 1; direction(2) = -1; else value(2) = 0; isterminal(2) = 0; direction(2) = 0; end end % 设置初始条件 y0 = [x1; v1; m1]; y02 = [x2; v2; m2]; % 运行模拟 options = odeset('Events', event); [t, y, te, ye, ie] = ode45(f, [0, 10], y0, options); [t2, y2, te2, ye2, ie2] = ode45(f, [0, 10], y02, options); % 处理碰撞事件 for i = 1:length(te) % 小球1与墙壁碰撞 % 计算小球1弹起的速度和位置 v1 = -ye(i, 2); % 弹起速度 x1 = ye(i, 1); % 弹起位置 % 更新初始条件 y0 = [x1; v1; m1]; % 继续模拟 [t1, y1, ~, ~, ~] = ode45(f, [te(i), 10], y0); % 合并结果 t = [t; t1]; y = [y; y1]; end for j = 1:length(te2) % 小球2与小球1碰撞 % 如果小球1已经停止,则小球2开始运动 if y(end, 2) == 0 && ye2(j, 2) > 0 && ye2(j, 3) == m2 % 计算小球2碰撞后的速度和位置 v2 = (m2*ye2(j, 2) + m1*y(end, 2))/(m1+m2); % 小球2碰撞后的速度 x2 = ye2(j, 1); % 小球2碰撞后的位置 % 更新初始条件 y02 = [x2; v2; m2]; % 继续模拟 [t3, y3, ~, ~, ~] = ode45(f, [te2(j), 10], y02); % 合并结果 t2 = [t2; t3]; y2 = [y2; y3]; end end % 绘制小球运动轨迹 plot(t, y(:, 1), t2, y2(:, 1)); xlabel('时间'); ylabel('位置'); ``` 在这个示例代码中,我们通过在碰撞事件中添加一个条件,判断小球1是否已经停止,如果已经停止则不再运动,直到小球2撞到它,才开始运动。在小球2与小球1碰撞时,我们只考虑小球2从上往下撞到小球1的情况,只有在这种情况下,小球1才会停止。 希望这些信息能够对您有所帮助,如果您有任何问题,请随时向我提问。

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各个小球在一起碰撞实例··· // FallDlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "Fall.h" #include "FallDlg.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CAboutDlg dialog used for App About class CAboutDlg : public CDialog { public: CAboutDlg(); // Dialog Data //{{AFX_DATA(CAboutDlg) enum { IDD = IDD_ABOUTBOX }; //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: //{{AFX_MSG(CAboutDlg) //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) { //{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg) //}}AFX_DATA_INIT } void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg) //}}AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg) // No message handlers //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CFallDlg dialog CFallDlg::CFallDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CFallDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CFallDlg) // NOTE: the ClassWizard will add member initialization here //}}AFX_DATA_INIT // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); } void CFallDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CFallDlg) // NOTE: the ClassWizard will add DDX and DDV calls here //}}AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CFallDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CFallDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CFallDlg message handlers BOOL CFallDlg::OnInitDialog() { CDialog::OnInitDialog(); // Add "About..." menu item to system menu. // IDM_ABOUTBOX must be in the system command range. ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000); CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE); if (pSysMenu != NULL) { CString strAboutMenu; strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX); if (!strAboutMenu.IsEmpty()) { pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu); } } // Set the icon for this dialog. The framework does this automatically // when the application's main window is not a dialog SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon // TODO: Add extra initialization here return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control } void CFallDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam) { if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX) { CAboutDlg dlgAbout; dlgAbout.DoModal(); } else { CDialog::OnSysCommand(nID, lParam); } } // If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below // to draw the icon. For MFC applications using the document/view model, // this is automatically done for you by the framework. void CFallDlg::OnPaint() { if (IsIconic()) { CPaintDC dc(this); // device context for painting SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0); // Center icon in client rectangle int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON); int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON); CRect rect; GetClientRect(&rect); int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2; int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2; // Draw the icon dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon); } else { CDialog::OnPaint(); } } // The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags // the minimized window. HCURSOR CFallDlg::OnQueryDragIcon() { return (HCURSOR) m_hIcon; }

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