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ws1718:theorie [2018/04/14 16:11] m.hansemann |
ws1718:theorie [2018/04/14 19:31] (aktuell) m.hansemann |
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===Mathematisches Modell=== | ===Mathematisches Modell=== | ||
- | Im mathematischen Modell hat die Kugel an jedem Pin eine 50:50 Chnace links oder rechts an dem Pin vorbei zu gehen. Mit der Bernoilli-Verteilung lässt sich wie folgt die komulierte Wahrscheinlichkeit berechenn in welchem Fach die Kugel landet. | + | Im mathematischen Modell hat die Kugel an jedem Pin eine 50:50 Chance links oder rechts an dem Pin vorbei zu gehen. Mit der Bernoilli-Verteilung lässt sich wie folgt die komulierte Wahrscheinlichkeit berechenn in welchem Fach die Kugel landet. |
Allgemein gilt für das Fach $k$: | Allgemein gilt für das Fach $k$: | ||
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Beim zentralen elastischen Stoß zweier Körper, gleicher Masse, kann die resultierende Geschwindigkeit wie folgt berechnet werden: | Beim zentralen elastischen Stoß zweier Körper, gleicher Masse, kann die resultierende Geschwindigkeit wie folgt berechnet werden: | ||
- | $v'_{1}=v_{2}$ | + | $\vec{v'_{1}}=\vec{v_{2}}$ |
- | $v'_{2}=v_{1}$ | + | $\vec{v'_{2}}=\vec{v_{1}}$ |
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+ | Der Sonderfall ist hier der Pin, da dieser als unbewegliches Objekt und ohne Geschwindigkeit angesehen wird, vereinfacht sich die Gleichung hier zu: | ||
$\vec{v}\rightarrow-\vec{v}$ | $\vec{v}\rightarrow-\vec{v}$ | ||
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+ | In der Simulation wird anschließend noch ein Dämpfungsfaktor auf den resultierenden Vektor multipliziert um das Ergebinis realistischer erscheinen zu lassen, da vollständige Energieerhaltung in der Realität nicht gegeben ist. | ||
==Dezentraler Soß== | ==Dezentraler Soß== | ||
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+ | Der dezentrale Stoß ist nun etwas komplzierter, da nun die Außdehnung der Kugeln sowie relative Position berücksichtigt werden muss: | ||
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+ | $\vec{v'_{1}}= \frac{ (\vec{v_{1}}+\vec{v_{2}} )\cdot \vec{a} }{|\vec{a}|} + \vec{v_{1}}$ | ||
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+ | dabei ist $\vec{a}$ der Abstand der beiden Kugeln. Die Formel sorgt für eine Projektion des Impulses auf die Verbindungsachse $a$ und dann eine Drehung, sowie Streckung oder Stauchung, des Impulsvektors $\vec{v_{1}}$. Auch wird anschließend noch ein Dämpfungsfaktor multipliziert. | ||
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+ | ===kD-Tree=== |