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2016-07-07T16:30:16Z

Cálculo do tempo de colisão com aceleração

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	~~== Cálculo do tempo de colisão com aceleração ==~~

	Tendo em mãos a condição para que ocorra uma colisão: <math>\|\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt)\| = \sigma</math>, e que <math>\vec{r}_{i}(t+dt) = \vec{r}_{i} + \vec{v}_{i}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math> e <math>\vec{r}_{j}(t+dt) = \vec{r}_{j} + \vec{v}_{j}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math>, podemos elevar os dois lados da equação da condição ao quadrado, retirar o módulo uma vez que o resultado será sempre positivo, obtendo:<br>		Tendo em mãos a condição para que ocorra uma colisão: <math>\|\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt)\| = \sigma</math>, e que <math>\vec{r}_{i}(t+dt) = \vec{r}_{i} + \vec{v}_{i}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math> e <math>\vec{r}_{j}(t+dt) = \vec{r}_{j} + \vec{v}_{j}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math>, podemos elevar os dois lados da equação da condição ao quadrado, retirar o módulo uma vez que o resultado será sempre positivo, obtendo:<br>
	<math>(\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt))^2 = \sigma^2</math><br><br>		<math>(\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt))^2 = \sigma^2</math><br><br>

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== Cálculo do tempo de colisão com aceleração ==

Tendo em mãos a condição para que ocorra uma colisão: <math>|\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt)| = \sigma</math>, e que <math>\vec{r}_{i}(t+dt) = \vec{r}_{i} + \vec{v}_{i}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math> e <math>\vec{r}_{j}(t+dt) = \vec{r}_{j} + \vec{v}_{j}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}</math>, podemos elevar os dois lados da equação da condição ao quadrado, retirar o módulo uma vez que o resultado será sempre positivo, obtendo: 
<math>(\vec{r}_{i}(t+dt) - \vec{r}_{j}(t+dt))^2 = \sigma^2</math> 
<math>\vec{r}_{i}^2 + \vec{v}_{i}^2dt^2 + \vec{g}^2\frac{dt^4}{4} + 2\vec{r}_{i}\vec{v}_{i}dt + 2\vec{r}_{i}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{v}_{i}\frac{dt^3}{2} -2(\vec{r}_{i} + \vec{v}_{i}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2})(\vec{r}_{j} + \vec{v}_{j}dt + \vec{g}\frac{dt^2}{2}) + \vec{r}_{j}^2 + \vec{v}_{j}^2dt^2 + \vec{g}^2\frac{dt^4}{4} + 2\vec{r}_{j}\vec{v}_{j}dt + 2\vec{r}_{j}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{v}_{j}\frac{dt^3}{2}= \sigma^2</math> 
<math>\vec{r}_{i}^2 + \vec{v}_{i}^2dt^2 + \vec{g}^2\frac{dt^4}{2} + 2\vec{r}_{i}\vec{v}_{i}dt + 2\vec{r}_{i}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{v}_{i}\frac{dt^3}{2} -2\vec{r}_{i}\vec{r}_{j} -2\vec{r}_{i}\vec{v}_{j}dt -2\vec{r}_{i}\vec{g}\frac{dt^2}{2} -2\vec{r}_{j}\vec{v}_{i}dt -2\vec{v}_{i}\vec{v}_{j}dt^2 -2\vec{v}_{i}\vec{g}\frac{dt^3}{2} -2\vec{r}_{j}\vec{g}\frac{dt^2}{2} -2\vec{v}_{j}\vec{g}\frac{dt^3}{2} -\vec{g}^2\frac{dt^4}{2} + \vec{r}_{j}^2 + \vec{v}_{j}^2dt^2 + 2\vec{r}_{j}\vec{v}_{j}dt + 2\vec{r}_{j}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{v}_{j}\vec{g}\frac{dt^3}{2}= \sigma^2</math> 
Reajeitando os termos antes da simplificação final: 
<math>\vec{r}_{i}^2 -2\vec{r}_{i}\vec{r}_{j} + \vec{r}_{j}^2 + \vec{v}_{i}^2dt^2 -2\vec{v}_{i}\vec{v}_{j}dt^2 + \vec{v}_{j}^2dt^2 + \vec{g}^2\frac{dt^4}{2} -\vec{g}^2\frac{dt^4}{2} + 2\vec{r}_{i}\vec{g}\frac{dt^2}{2} -2\vec{r}_{i}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{v}_{i}\frac{dt^3}{2} -2\vec{v}_{i}\vec{g}\frac{dt^3}{2} -2\vec{r}_{j}\vec{g}\frac{dt^2}{2} + 2\vec{r}_{j}\vec{g}\frac{dt^2}{2} -2\vec{v}_{j}\vec{g}\frac{dt^3}{2} + 2\vec{v}_{j}\vec{g}\frac{dt^3}{2} + 2\vec{r}_{i}(\vec{v}_{i} - \vec{v}_{j})dt -2\vec{r}_{j}(\vec{v}_{i} - \vec{v}_{j})dt = \sigma^2</math> 
Ao simplificar obtemos a mesma equação quadrática para se calcular o <math>dt_{min}</math>, onde ficou definido <math>\Delta \vec{r} = \vec{r}_{i} - \vec{r}_{j}</math> e <math>\Delta \vec{v} = \vec{v}_{i} - \vec{v}_{j}</math> na seção anterior: 
<math>(\vec{r}_{i} - \vec{r}_{j})^2 + (\vec{v}_{i} - \vec{v}_{j})^2dt^2 + 2(\vec{r}_{i} - \vec{r}_{j})(\vec{v}_{i} - \vec{v}_{j})dt -\sigma^2 = 0</math>

Cálculo do tempo de colisão com aceleração - Histórico de revisão

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