我的世界轨道炮原理?
这就要讲讲这个道具的设计了,在Mojang官方公布的1.7.2pre-release的设定集里(虽然这个版本已经下架了),对发射装置有这样的描述: 使用简单的抛射机制使弹跳板发射出去,弹跳板通过滑轮系统上升并连接到另一块浮空木上......如此循环往复...... 在Mojang公布的早期概念设计中,这种装置是需要大量人力来驱动的,并且只能作用于垂直的地形。随着版本的更新,这种装置的驱动形式逐渐被优化,人力部分也被机器取代。最终,我们在游戏内看到的发射装置是电力驱动的,并且可以水平发射。
另外,我们也可以在游戏内的生物群落找到这种发装置的蛛丝马迹,比如在地下城里有废弃的发电厂,里面的设备显示着“E” ,而这个字母正好就是电力(Energy)的缩写,也许在这里也能找到设计者有趣的彩蛋吧~ 那么这样一套神奇的装置是如何做到让大型物体在空中高速移动的呢?这就需要讲到一种物理学中的加速运动——滑快。
在高中物理我们就曾学过,如果一对弹簧两端连接有质量m和M的两个小球,且没有摩擦,那么当系统受力F时,两球的速度变化关系为: 如果以速度v0释放两个小球,那么在t时刻,质量m的小球将具有速度 v=v0+at 而质量M的小球速度为 u=v0+Bu 对于整个系统,根据动量守恒原则,有 Ft=(mv)-[Mu] 化简可得 a= (MV-mM)/MT 而如果将这一过程进行慢放,就会得到如下图所示的效果: 小球实际上处在一条不断收缩的“曲线”上,这就是“滑快”——在一条曲线上完成匀速直线运动。由于速度的变化是线性的,因此力也是线性增加的,最终两个小球会将它们所带的能量全部释放出来,达到相同的末速度。
而我们的发射装置正利用了这个原理。 当它受到外力作用时,首先会向上运动一段距离,然后通过旋转将上面的部分甩出,此时装置内部有两个相互作用的物体,一个是作为动力源的活塞,一个是作为负载的弹跳板。 根据动量守恒原则,对于这两个物体组成的系统,有 Fx=P+Q 其中 P 是活塞的动力, Q 是弹跳板的重力。 由于活塞的质量远小于弹跳板的质量,因此可以把其看成一个刚性体,则上述等式可以化为 Fx=(P+Q)u 最后一个关键的信息就在于这个额外的运动是由一个倾斜的平面切割出来的,也就是说当物体经过这个平面的时候,它的方向发生了变化,这样就实现了加减速的运动。而在另一个平行于地面的平面,所有物体都能够得到平衡,从而继续向前运动。