lección 3: fuerzas
tema 0: fundamentos
este tema nos introduce algunos aspectos básico, a manera de resumen, sobre las fuerzas y su aplicación en física. no pretende ser una clase ni de matemática vectorial, ni de física aplicada, solo un repaso rápido de los conceptos necesarios a tener en cuenta para entender su aplicación en los códigos referentes a este tema.
veamos el video correspondiente:
3.0.1 fuerzas de impulso
3.0.1.1 vector de impulso
las fuerzas las podemos imaginar como un impulso (un empujón) a un objeto en el espacio. cuando vemos en un juego de video unos “proyectiles” saliendo de la nave espacial, en realidad lo que tenemos son pequeños objetos a los que se les ejerce un impulso en la dirección deseada:
esta fuerza se define por sus dos componentes en “x” y en “y”, es decir, es un vector de dos dimensiones. estas dos dimensiones definen tanto la dirección como la magnitud.
la dirección la definen a través de la proporción entre las componentes de la fuerza, por ejemplo, entre más grande sea la componente “y” en comparación a la “x” pues irá más hacia arriba, y si está componente “y” fuera negativa la fuerza iría hacia abajo.
por otro lado la magnitud, el tamaño de la fuerza, se define en función de los tamaños de sus componentes.
3.0.1.1 punto de aplicación
las fuerzas siempre tienen un punto de aplicación. en box2D por omisión este es el centro del objeto al que se le aplica la fuerza.
por supuesto, este punto también se puede personalizar para que el objeto reciba la fuerza en otro punto y por tanto genere un efecto de giro además del impulso básico que aplicará la fuerza en él.
3.0.2 fuerzas de atracción o repulsión
3.0.2.2 fuerza de atracción
digamos que deseamos ejercer una fuerza de atracción de un sobre uno o varios objetos para que se muevan hacia la posición del mouse. en este escenario las variables en cuestión serían: la posición del mouse (en azul en la figura), el objeto en anaranjado y la fuerza que deseamos aplicarle al objeto en rojo:
para encontrar la magnitud y dirección de esa fuerza debemos partir de las coordenadas tanto del objeto como del mouse (que es el “blanco” de la atracción).
como es de esperar las dos posiciones, la del mouse (el “blanco”) y la del objeto son definidas a partir de sus dos vectores con sus correspondientes componente en “x” y en “y” a saber: Tx, Ty (blanco) y Bx,By(objeto):
con estos componentes claros lo que hacemos ahora para definir la fuerza que buscamos (la flecha roja en la figura) es hacer la resta de los dos vectores anteriores y el resultado es el vector que estamos buscando:
3.0.2.3 fuerza de repulsión
en el caso de que lo que se desee sea una fuerza de repulsión, como por ejemplo cuando se desea simular una explosión a partir de un punto dado, todo el procedimiento anterior es el mismo.
lo único que cambiaría sería que a la hora de multiplicar el vector normalizado por el escalar que le define su intensidad, este escalar se usa negativo y no positivo, y con esto el efecto de repulsión se consigue.
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