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格物万象实验室GEWUSCAPE LAB
物理世界 LOGO物理世界Physics Lab

Roller Coaster Energy

过山车能量实验室

设计下落、圆环与连续驼峰的整条赛道;用难度、长度与阻力挑战能量分配和脱轨边界。

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交互物理空间— FPS

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实验测量与读数

WHAT & WHY

你正在看到什么?

无动力质点小车在竖直平面内运动,忽略车轮转动惯量。赛道由下降段、竖直圆环和连续驼峰组成,连接处保持水平相切。单侧轨道不能拉住小车,N<0即脱离。阻力设为恒定大小F=cmg,c是教学阻力比例,并非轮轨摩擦系数;驼峰数量与高度随难度提高。

PHYSICS MODEL

核心公式

E=½mv²+mgh+Q
N=m(v²κ+g·tₓ);圆环理想临界 h≥2.5R
轨道长度 L=∫√(1+(dy/dx)²) dx
进一步阅读与模型边界

画面由解析关系、数值积分和有限采样生成。数值精度、迭代次数与绘制范围都有边界;具体限制见实验测量与读数。帧率受设备性能和参数规模影响。

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