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球速的傳送公式 (作者:董增華 92.01 公式:丫勇 )

球速的傳送公式,是指母球在撞擊子球時,兩球接觸的瞬間,母球的動量會一分為二,一部分將分配給變慢的母球,另一部分會傳送給子球。我們可以觀察到的:兩球速度的改變,此速度與滾動的距離成正比。
球速傳送公式是推導出來的。我認為,球的力量傳遞必定存在著公式的關係,若此公式為一簡單的數學關係,對於出桿力道控制的知識推斷,必定會有很大的幫助。

以下所推導的公式為平面碰撞,只單純計算母球的動量傳遞。不考慮聲波消耗的能量、球檯布摩擦力消耗的能量與球旋轉的轉矩等....。

移動中的母球撞擊靜止的子球(動量為零),撞擊前母球的動量P,在撞擊子球後,會將一部分動量傳給子球P2,而母球保有部分動量P1。

按照力與向量的計算,合力 = 兩分力,P = P1 + P2,且兩分力垂直。
按照動量的公式 P = mv
條件:母球的質量 = 子球的質量,將兩球視為剛體。
丫勇推導的公式如下:(求V1、V2)

bi030103.gif 


V1 = V * Sinθ
V2 = V * Cosθ

以上公式難以閱讀,我用文字說明。
公式一:母球末速等於母球初速乘以Sinθ
公式二:子球速度等於母球初速乘以Cosθ
說明: 只要將Sinθ及Cosθ製成表,即可用查表法,算出母球子球的速度分配,此速度分配隨θ(夾角)改變。

換言之,我們可以控制撞擊的角度,使母球和子球在撞擊後,得到預期的速度分配,進而控制母球和子球的滾動距離。

另外,亦可將切球公式(切球公式:指擊球厚薄與角度的關係。董增華,民國91.9。)與本公式結合,導出擊球厚薄與速度分配的關係。本公式需配合查三角函數值表。

以上資料參考:http://home.educities.edu.tw/zeky/www/B/theorm.htm

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