scratch物理创意编程：用碰撞知识来做scratch编程冰壶游戏

　　

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　　已实现功能

　　

　　一个比赛需要有竞技性，对抗性，我们继续来完善的作品。

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　　物理知识

　　思考：碰撞是自然界当中常见的现象，你能列举出哪些碰撞现象吗？

　　

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　　弹性碰撞

　　在理想的情况下，物体之间发生碰撞后，形变能够恢复，过程中没有发声、发热、没有动能损失，这种碰撞叫作弹性碰撞。弹性正碰是指碰撞前后的运动方向始终在一条直线上。

　　

　　假设小球A、B的质量为m1、m2，碰撞前小球A的速度为v1,小球B的速度为0。当小球A撞上小球B时，发生弹性碰撞。假设碰撞后小球A、B的速度为V1`、V2`。根据动量守恒定律和能量守恒定律可得出如下等式。

　　

　　从方程（1）（2）可以解出两个物体碰撞后的速度分别为：

　　

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　　程序展示

　　

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　　程序思路

　　1、当冰壶-蓝色投掷出之后，冰壶-红色再投掷出去。

　　2、冰壶-红色在投掷出去的移动过程中，如果碰到了冰壶-蓝色就进行碰撞后的移动。

　　3、判断两个冰壶与红圈中心位置的距离，如果哪个冰壶离红圈中心位置近谁获胜。

　　

　　程序变量注释

　　变量名称

　　作用

　　红壶速度

　　用于控制红壶移动的速度

　　红壶质量

　　利用动量和能量守恒定律计算碰撞后的速度。

　　蓝壶速度

　　用于控制蓝壶移动的速度

　　蓝壶速度2

　　用于控制两壶碰撞后，蓝壶移动的速度。

　　蓝壶质量

　　利用动量和能量守恒定律计算碰撞后的速度。

　　碰撞状态

　　用于判断两壶是否发生碰撞（控制整个过程只发生一次碰撞）

　　红色到中心距离

　　蓝色到中心距离

　　一、新增雪容融和冰壶-红色角色

　　1、雪容融角色和和冰壶-红色角色与冰墩墩角色的程序思路是一样的，但是要将之前的前进速度改成红壶速度和蓝壶速度，两者不能共用。

　　2、当蓝壶停下时，需要广播消息“玩家2开始”，当红壶接收到“玩家2开始”，冰墩墩需要隐藏，雪容融和红壶显示。

　　二、碰撞程序

　　1、因为蓝壶是先投掷出去，所以碰撞程序需要在红壶角色中编写。在红壶的移动过程当中，如果碰撞状态=0并且碰到蓝壶，那么将碰撞状态设为1同时计算碰撞后的速度。（为什么要设置碰撞状态呢？是因为两壶可能发生多次碰撞，发生多次碰撞只当作一次碰撞，只计算第一次碰撞后的速度）

　　2、“计算碰撞后的速度”自制积木参数如下：

　　

　　3、“计算碰撞后的速度”程序思路，其实就是利用动量守恒定律和能量守恒定律求得的碰撞后的速度。v1`为红壶碰撞后的速度，v2`为蓝壶碰撞后的速度。

　　

　　三、蓝壶被碰撞后的移动

　　1、蓝壶被碰撞后的移动，只需要在蓝壶角色当中再增加一个判断，判断“碰撞状态=1”时就移动“蓝壶速度2”步，其余程序与蓝壶之前的移动程序一样。

　　四、结果的判断

　　1、如何判断结果，首先要判断什么情况下游戏才结束。游戏结束情况（1）如果两个冰壶没有碰撞，红壶停止时是游戏结束的，广播“游戏结束”；游戏结束情况（2）如果两个冰壶发生了碰撞，当蓝壶碰撞后移动停止时才是游戏结束，广播“游戏结束”。

　　2、红壶结束判断：如果蓝壶速度2<1与碰撞状态=1，那么等待5秒后广播“比赛结束”（这是发生碰撞的情况下）。如果红壶速度<1与碰撞状态=0，那么等待5秒后广播“比赛结束”（这是没发生碰撞的情况下）。

　　五、两壶距离的判断

　　1、需要实现的功能是判断两壶的距离哪个离中心更近，如果哪个近则让相应的造型显示并切换。

　　2、”红色到中心距离“与”蓝色到中心距离“都是设为175-两壶的x坐标。

　　3、如何切换造型，自行思考。

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