Stoß (Physik)
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Definition „Stoß“ [1]
Unter einem Stoß versteht man in der Physik den Zusammenprall zweier sich relativ zueinander bewegender Körper unter Impuls- und Energieausstausch.
Definition „Kollision (von Objekten)“ [2]
Unter einer Kollision (von Objekten) versteht man in der Informatik die Berührung oder das Überlappen zweier sich relativ zueinander bewegender Objekte während der Simulation einer physikalischen Welt.
Elastischer Stoß[3]
Stoßen zwei elastische Körper zusammen, so stoßen sie sich wieder voneinander ab. Jeder erhält dann eine andere Geschwindigkeit.
Unelastischer Stoß[3]
Stoßen zwei unelastische Körper zusammen, so drücken sie sich an den Berührungsstellen ein und bewegen sich dann mit gemeinsamer Geschwindigkeit weiter.
Teilelastischer Stoß[3]
Stoßen zwei unelastische Körper zusammen, so drücken sie sich an den Berührungsstellen ein. Diese Verformung geht teilweise wieder zurück und beide Körper bewegen nach einer kurzen Phase, in der sie sich mit gemeinsamer Geschwindigkeit bewegen, mit unterschiedlicher Geschwindigkeit weiter.
Anmerkungen
Bei einem unelatischen Stoß bleibt die Verformung bestehen, bei einem elastischen Stoß geht sie wieder zurück. Beides sind Sonderfälle des teilelastischen Stoßes.
Bei der Simulation physikalischer Welten werden zunächst Kollisionen erkannt und anschließend behandelt (siehe Kollisionserkennung und -behandlung). Ziel der Kollisionsbehandlung ist es meist, das Verhalten eines physikalischen Stoßes möglichst naturgetreu nachzubilden.
Ein wesentliches Problem der Simulation ist es, dass diese (wenn man Analogrechner außer Acht lässt) in diskreten Zeitschritten abläuft. Dabei können zwei Komplikationen auftreten:
- Überlappung: Zwei Objekte, die sich zum Zeitpunkt $t_i$ nicht berühren, überlappen sich zum Zeitpunk $t_{i+1}$. In der realen Welt können sich starre Körper nicht überlappen, d.h., es ist unmöglich, dass sich Teile zweier Körper zum selben Zeitpunkt am selben Ort befinden.
- Tunneln: Zwei Objekte können einander durchdringen, wenn sie weder zum Zeipunkt $t_i$ noch zum Zeitpunkt $t_{i+1}$ kollidieren, wohl aber zwischen diesen beiden Zeitpunkten. Auch eine Durchdringung zweier starrer Körper ist in der realen Welt nicht möglich.
Quellen
- ↑ vgl. Brockhaus (1993, SR-TEO): Brockhaus-Enzyklopädie: Band 21, SR-TEO; Auflage: 19; Verlag: F.A. Brockhaus GmbH; Adresse: Mannheim; ISBN: 3-7653-1121-9, 3-7653-1221-5; 1993; Quellengüte: 5 (Buch)
- ↑ Kowarschick (WebProg): Wolfgang Kowarschick; Vorlesung „Web-Programmierung“; Hochschule: Hochschule Augsburg; Adresse: Augsburg; Web-Link; 2024; Quellengüte: 3 (Vorlesung)
- ↑ 3,0 3,1 3,2 vgl. Kuchling (1976): Horst Kuchling; Physik; Reihe: Nachschlagebücher für Grundlagenfächer; Auflage: 13; Verlag: Ingenieurschule für Elektrotechnik; Adresse: Mittweida; 1976; Quellengüte: 5 (Buch)
