基于MATLAB的双球弹性碰撞动力学仿真模拟程序

资 源 简 介

该MATLAB程序模拟二维平面内两个刚性小球的弹性碰撞过程，支持自定义初始位置、速度、质量和半径参数。实时显示运动轨迹和速度变化，自动验证动量与能量守恒，适用于物理教学和动力学分析。

详 情 说 明

双球弹性碰撞动力学仿真模拟程序

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的双球弹性碰撞动力学仿真程序，用于模拟两个刚性小球在二维平面内的弹性碰撞过程。程序通过物理建模和数值计算，精确再现碰撞动力学行为，并提供完整的可视化分析和数据输出功能。

功能特性

• 物理建模：基于刚体碰撞理论，实现精确的弹性碰撞动力学模型
• 参数自定义：支持用户自定义小球的初始位置、速度、质量和半径参数
• 实时可视化：动态显示碰撞过程中的运动轨迹和速度变化
• 守恒验证：自动计算并验证碰撞前后的动量守恒和能量守恒
• 碰撞分析：精确检测碰撞时间点，提供详细的运动状态分析报告
• 数值求解：采用欧拉法/龙格-库塔法求解微分方程，保证计算精度

使用方法

1. 参数设置：在程序中输入两个小球的初始参数

- 位置坐标：[x1,y1], [x2,y2] (单位：米) - 速度向量：[vx1,vy1], [vx2,vy2] (单位：米/秒) - 质量：m1, m2 (单位：千克) - 半径：r1, r2 (单位：米)

1. 仿真配置：设置时间步长Δt和总仿真时长T

1. 运行仿真：执行程序开始碰撞模拟

1. 结果查看：

- 观看动态碰撞动画 - 查看位置和速度数据矩阵 - 分析守恒验证报告 - 保存运动轨迹图像

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持图形显示功能
• 建议内存4GB以上

文件说明

主程序文件整合了仿真系统的核心功能，包括物理参数初始化、碰撞检测算法实现、运动微分方程数值求解、实时动画渲染引擎、数据记录与分析模块以及守恒定律验证系统。该文件通过协调各功能模块的工作流程，完成从参数输入到结果输出的完整仿真过程。