遊戲開發指南/理論/物理運動/力

理解艾薩克·牛頓爵士

牛頓以蘋果聞名。蘋果砸到他的頭，使他領悟了重力的“頓悟”時刻。他是劍橋大學的盧卡斯數學教授。全世界公認這是最高、最負盛名的學術職位之一。牛頓為我們理解基本運動、力做出了貢獻，同時也為光學做出了貢獻。他與戈特弗裡德·萊布尼茨共同發明了微積分。

牛頓運動定律

牛頓第一定律

牛頓第一定律 - 一個封閉系統中的物體將保持恆定的速度或靜止狀態，除非受到力的作用。

上述定義的意思是，如果一個物體被孤立，沒有外力作用於它（這就是封閉系統的部分），那麼它將保持原樣。只有在施加力時，它才會改變速度。

牛頓第二定律

這可能是非物理學家和非數學家最熟悉的定律。
$F=ma$
然而，嚴格地說，上述方程是第二定律的一個分支。

牛頓第二定律 - 物體的合力與其動量的變化率成正比。

這意味著什麼？您需要一些微積分基礎知識，並且需要了解 *suvat*。動量的變化率基本上意味著動量對時間的微分。當它說“合力”時，它指的是一個系統的總力。如果一輛汽車拖著一個拖車，那麼總力是根據這個定律計算的。以下推導遵循瞭如何得到著名的 $F=ma$ 的步驟。

 Momentum is given by  $p$ . 


 $F\propto {\frac {\Delta p}{\Delta t}}$ 


 $F={\frac {\Delta p}{\Delta t}}$ 


 $\Delta p=m(v-u)$ 


 $F=m{\frac {(v-u)}{\Delta t}}$ 


 $a={\frac {v-u}{\Delta t}}$ 


 $F=ma$ 

Provided that the object accelerates uniformly, this equation works.

牛頓第三定律

牛頓第三定律 - 力的作用是相互的，作用力與反作用力大小相等，方向相反。

這是該定律的通俗說法。該定律指的是物理學中的力，而不是化學中的作用和反作用。該定律導致了“正壓力”或“反作用力”。這些力與初始力方向相反。

如果物體 A 對物體 B 施加力，則物體 B 將對物體 A 施加大小相等、方向相反的力。

那麼這意味著什麼呢？想象一下，“物體 A”是放在桌子上的杯子，桌子是“物體 B”。當你看著杯子時，它只是放在桌子上。我們知道杯子由於重力而受到向下的力的作用，那麼為什麼它沒有掉穿桌子呢？答案是桌子正在施加一個與杯子重量相等但方向相反的力。這個相反的力是原子中電子之間的靜電斥力，但我們不會詳細研究粒子物理學。你需要知道的只是