Поле силы от точечной массы
Силы и крутящие моменты
Этот блок представляет гравитационное поле точечной массы. Это поле применяет гравитационную силу в центре масс каждого жесткого тела. Величина силы уменьшается на квадратное расстояние от начала координат поля, совпадающее с началом координат кадра базового порта. Сила на жёсткое тело вытекает из всеобщего закона тяготения Ньютона:
GMmRBF2,
где:
Fg - сила, которую гравитационное поле оказывает на данное жесткое тело.
G - универсальная гравитационная постоянная, 6,67384 × 10-11 m3kg-1s-2.
M - общая масса, генерирующая гравитационное поле.
m - общая масса жесткого тела, на которое воздействует гравитационная сила.
RBF - расстояние между положением исходной массы и центром массы жесткого тела.
На рисунке показаны эти переменные. График показывает обратную квадратную зависимость между гравитационной силой и расстоянием.
Исходная масса может быть положительной или отрицательной. Объедините несколько экземпляров этого блока, чтобы смоделировать гравитационные эффекты, которые положительные и отрицательные массовые возмущения оказывают на более сильное гравитационное поле, например уменьшение гравитационного вытягивания планеты из-за концентрации материала низкой плотности вдоль части ее поверхности.
Этот блок исключает гравитационные силы, которые другие жесткие тела оказывают на массу источника поля. Чтобы включить эти силы, можно соединить блоки гравитационного поля с другими жесткими телами в модели. Можно также использовать блок «Обратная квадратная сила закона» для моделирования гравитационных сил между одной парой жестких тел.
Гравитационное поле инвариантно времени. Чтобы задать изменяющееся во времени пространственно однородное поле, используйте блок Конфигурация механизма (Mechanism Configuration).
Общая масса, генерирующая гравитационное поле. Результирующие гравитационные силы прямо пропорциональны этой массе. Эта масса не добавляет инерции к модели. Значение по умолчанию для параметра массы: 1.0 кг.
Порт B кадра представляет кадр с началом координат в точке массы, отвечающей за гравитационное поле.