Coulomb Force - Revision history

BertJorissen at 15:13, 10 July 2022

2022-07-10T15:13:31Z

← Older revision		Revision as of 15:13, 10 July 2022
Line 1:		Line 1:
	De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).		De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).

	De huidige ''branch'' met de laatste ontwikkelingen (10 juli 2022) is de ~~(Workshop-branch)~~		De huidige ''branch'' met de laatste ontwikkelingen (10 juli 2022) is de [[https://github.com/ScicraftLearn/Scicraft/tree/Workshop\|''Workshop-branch'']].
	[https://github.com/ScicraftLearn/Scicraft/tree/Workshop].
	==Theoretische achtergrond==		==Theoretische achtergrond==
	De Coulomb kracht kan opgesplitst worden in een kracht en een veld		De Coulomb kracht kan opgesplitst worden in een kracht en een veld

BertJorissen at 15:12, 10 July 2022

2022-07-10T15:12:33Z

← Older revision		Revision as of 15:12, 10 July 2022
Line 1:		Line 1:
	De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).		De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).

	De huidige ''branch'' met de laatste ontwikkelingen (10 juli 2022) is de [https://github.com/ScicraftLearn/Scicraft/tree/Workshop]~~(''Workshop-branch'')~~		De huidige ''branch'' met de laatste ontwikkelingen (10 juli 2022) is de (Workshop-branch)
			[https://github.com/ScicraftLearn/Scicraft/tree/Workshop].
	==Theoretische achtergrond==		==Theoretische achtergrond==
	De Coulomb kracht kan opgesplitst worden in een kracht en een veld		De Coulomb kracht kan opgesplitst worden in een kracht en een veld

BertJorissen at 15:11, 10 July 2022

2022-07-10T15:11:23Z

← Older revision		Revision as of 15:11, 10 July 2022
Line 1:		Line 1:
	De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).		De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).

			De huidige ''branch'' met de laatste ontwikkelingen (10 juli 2022) is de [https://github.com/ScicraftLearn/Scicraft/tree/Workshop](''Workshop-branch'')

	==Theoretische achtergrond==		==Theoretische achtergrond==

BertJorissen at 13:29, 10 July 2022

2022-07-10T13:29:20Z

← Older revision		Revision as of 13:29, 10 July 2022
Line 51:		Line 51:
	* Wanneer het pakket wordt ontvangen door de client, zal de client een animatie uitvoeren door aan de placeholder blok (geplaatst door de server) extra tags toe te voegen die de beweging beschrijven.		* Wanneer het pakket wordt ontvangen door de client, zal de client een animatie uitvoeren door aan de placeholder blok (geplaatst door de server) extra tags toe te voegen die de beweging beschrijven.
	* De animatie heeft een bepaalde duur, wat de server in het oog houdt. Na de duur van de animatie, verwijderd de server de placeholders en zal het een nieuw blok plaatsten op de juiste positie. (de client plaatst geen blokken, algemeen mag de client '''nooit''' iets veranderen in de wereld, of het eindigt in een gamecrash)		* De animatie heeft een bepaalde duur, wat de server in het oog houdt. Na de duur van de animatie, verwijderd de server de placeholders en zal het een nieuw blok plaatsten op de juiste positie. (de client plaatst geen blokken, algemeen mag de client '''nooit''' iets veranderen in de wereld, of het eindigt in een gamecrash)
			* De code voor de coulombkracht is veel knip-en-plak werk. Als een gevolg zijn er veel functies zoals ''int2vec'' voor conversie tussen verschillende typen. Dit kan veel efficiënter, maar ik ben geen kenner in Java, dus ik laat dit over aan der experts :P.

BertJorissen at 13:25, 10 July 2022

2022-07-10T13:25:32Z

← Older revision		Revision as of 13:25, 10 July 2022
Line 32:		Line 32:

	== Implementatie in Minecraft==		== Implementatie in Minecraft==
	Om de Coulombkracht in Minecraft te implementeren, kunnen we gebruik maken van het elektrische veld.		Om de Coulombkracht in Minecraft te implementeren, kunnen we gebruik maken van het elektrische veld. Ieder deeltje houdt zijn elektrisch veld als een vector bij (dus <math>\vec E = \left(E_x, E_y, E_z\right)</math>) alsook de lading <math>Q</math>. Het deeltje kan dan zelf de Coulomb kracht bepalen. Afhankelijk van de grootte van deze gracht, zal het deeltje bewegen.

			De cyclus van de beweging van een deeltje akn als volgt beschreven worden:
			* Een deeltje wordt toegevoegd
			* Het deeltje zoekt naar deeltjes in de omgeving, bijvoorbeeld binnen een box met zijde 11 ''blokken''
			* Indien dit ook een geladen deeltje is, bereken het eletrisch veld. Gebruik hiervoor <math>E_{tmp}'= \frac{Q}{\left(\left(x_1-x_2\right)^2+\left(y_1-y_2\right)^2+\left(z_1-z_2\right)^2\right)^{\frac{3}{2}}}</math> en bepaal de componenten van het veld met <math>\vec E_{tmp} = \left(E_{tmp}' \cdot x, E' \cdot y, E_{tmp}' \cdot z\right)</math>
			* Voor het deeltje zelf, tel de componenten van die berekend veld op bij de componenten voor het elektrisch veld van het deeltje zelf, <math>E_x+=E_{tmp, x}</math> etc.
			* Voor het andere deeltje, trek het elektrisch veld er van af <math>E_x-=E_{tmp, x}</math>
			* Voor het andere deeltje, bereken de kracht en zorg ervoor dat het een beweging zal uitvoeren bij een volgende ''tick'' indien de kracht voldoende groot is
			* Loop verder voor het originele deeltje over al de andere blokken binnen de box
			* Op het einde van de loop, bereken de kracht op het deeltje en zorg ervoor dat het deeltje een beweging zal ondergaan bij een volgende ''tick'' indien de waarde voldoende groot is

			Als er een beweging moet worden uitgevoerd, wordt dezelfde loop eerst gedaan maar met het elektrisch veld afgetrokken respectievelijk opgeteld zodat het effect van het elektrisch veld van het deeltje dat gaat bewegen op de andere deeltjes wordt afgetrokken. Dan wordt er tijdelijk een placeholder geplaatst op de originele positie en de nieuwe positie zodat de animatie van een bewegend deeltje kan worden uitgevoerd. Na de animatie worden de palceholders verwijderd en start de cyclus van het begin, bij het toevoegen van een nieuw deeltje.

			===Problemen===
			* Momenteel is de grootste uitdaging een betrouwbare manier vinden die zeker het elektrische veld zal verwijderen indien het deeltje weg gaat. Het zou kunnen gebeuren dat er een deeltje zou worden verwijderd zonder de routine compleet zou worden uitgevoerd. Indien dit zou gebeuren, komt er een ''spookveld'' waarbij het deeltje een rare beweging probeert te maken. Op zich is dit niet een groot probleem, indien het deeltje kan bewegen. Het deeltje zou immers het elektrisch veld opnieuw berekenen bij een verplaatsing. Maar bij statische ladingen, of bij ''krachtsensoren'', zou dit wél een probleem zijn.
			* De beweging moet geïnitieerd worden op de server. Indien de client ook de beweging zal beginnen, kan het zijn dat de ''boekhouding'' van posities vast loopt. Hierdoor moeten er pakketten verzonden worden naar de clients [zie ScicraftClient.java] wanneer er een beweging zal plaatsvinden. In dit pakket zit het type blok dat de animatie zal ondergaan, alsook de staat van het blok (voor ''pionen'') en of het een beweging van het type ''annihilation'' is. (Dit laatste was lazy programming van Bert, dit werkte gewoon lol).
			* Wanneer het pakket wordt ontvangen door de client, zal de client een animatie uitvoeren door aan de placeholder blok (geplaatst door de server) extra tags toe te voegen die de beweging beschrijven.
			* De animatie heeft een bepaalde duur, wat de server in het oog houdt. Na de duur van de animatie, verwijderd de server de placeholders en zal het een nieuw blok plaatsten op de juiste positie. (de client plaatst geen blokken, algemeen mag de client '''nooit''' iets veranderen in de wereld, of het eindigt in een gamecrash)

BertJorissen at 12:51, 10 July 2022

2022-07-10T12:51:34Z

← Older revision		Revision as of 12:51, 10 July 2022
Line 25:		Line 25:
	'''Voorbeeld''' je hebt twee deeltjes op een lijn met ladingen <math>Q_1=1C</math> en <math>Q_2=-2C</math> op posities <math>x_1=1m</math> en <math>x_2 = 5m</math>. Wat is het elektrisch veld op positie <math>x_3=3m</math>?		'''Voorbeeld''' je hebt twee deeltjes op een lijn met ladingen <math>Q_1=1C</math> en <math>Q_2=-2C</math> op posities <math>x_1=1m</math> en <math>x_2 = 5m</math>. Wat is het elektrisch veld op positie <math>x_3=3m</math>?

	Het elektrisch veld van deeltje 1 is <math>\vec E_1 = -k\frac{1C}{\left(1m-3m\right)^2}\left(-\hat x\right) = +0,25 V/m \hat x</math>. Voor deeltje 2 is dit <math>\vec E_2 = -k\frac{-2C}{\left(5m-3m\right)^2}\hat x = +0,50 V/m \hat x</math>. Het totale elektrische veld is dus <math>\vec E_3=\vec E_1 + \vec E_2 = +0,25 V/m \hat x +0,50 V/m \hat x = +0,75 V/m</math>.		Het elektrisch veld van deeltje 1 is <math>\vec E_1 = -k\frac{1C}{\left(1m-3m\right)^2}\left(-\hat x\right) = +0,25 V/m \hat x</math>. Voor deeltje 2 is dit <math>\vec E_2 = -k\frac{-2C}{\left(5m-3m\right)^2}\hat x = +0,50 V/m \hat x</math>. Het totale elektrische veld is dus <math>\vec E_3=\vec E_1 + \vec E_2 = +0,25 V/m \hat x +0,50 V/m \hat x = +0,75 V/m \hat x</math>.
	Een deeltje met lading <math>Q_3 = 1C</math> zou dus in de positieve <math>x</math>-richting bewegen, <math>\vec F = Q\vec E = 0,75 N \hat x</math>. Dit klinkt logisch, deeltje 1 heeft teven een positieve lading, en stoot dus af. Deeltje 2 trekt dan weer aan, in totaal krijg je een kracht die vertrekt wordt.		Een deeltje met lading <math>Q_3 = 1C</math> zou dus in de positieve <math>x</math>-richting bewegen, <math>\vec F = Q\vec E = 0,75 N \hat x</math>. Dit klinkt logisch, deeltje 1 heeft teven een positieve lading, en stoot dus af. Deeltje 2 trekt dan weer aan, in totaal krijg je een kracht die vertrekt wordt.

	Het voorbeeld van hierboven was in slechts één dimensie. In Minecraft zijn er natuurlijk 3 dimensies. Met behulp van <math>\cos</math> en <math>\sin</math> kunnen de ~~coördinaten~~ <math>\vec\left(x, y, z
			Het voorbeeld van hierboven was in slechts één dimensie. In Minecraft zijn er natuurlijk 3 dimensies. Met behulp van <math>\cos</math> en <math>\sin</math> kunnen we, vertrekkende van de hoken tussen de vector en de drie assen, de coordianten van de vector verkrijgen <math>\vec r = r\left(\cos\phi\sin\theta, \sin\phi\sin\theta, \cos\theta\right)=r\left(\frac{r}{x}, \frac{r}{y}, \frac{r}{z}\right) = \left(x,y,z\right)</math>. De voorlaatste uitdrukking is interessant, deze laat toe om van een grootte van een vector de projectie op de verschillende assen te verkrijgen.

			== Implementatie in Minecraft==
			Om de Coulombkracht in Minecraft te implementeren, kunnen we gebruik maken van het elektrische veld.

BertJorissen: eerste versie

2022-07-10T12:32:05Z

eerste versie

@@ Line 1: / Line 1: @@
-Attraction between two charged particles.
+De Coulomb kracht is de kracht achter de beweging van elektrisch geladen deeltjes. In kort: een + trekt een - aan, en dezelfde ladingen stoten elkaar af. Dit is niet hetzelfde als magnetische krachten, een magnetisch veld beschrijven is iets complexer en vereist de beweging van ladingen (of spin).
-==Theoretical backrground==
+==Theoretische achtergrond==
-There is a formula...
+De Coulomb kracht kan opgesplitst worden in een kracht en een veld
-<math>\sqrt{2}</math>

BertJorissen: /* Theoretical backrground */

2022-07-09T17:08:30Z

Theoretical backrground

← Older revision		Revision as of 17:08, 9 July 2022
Line 3:		Line 3:
	==Theoretical backrground==		==Theoretical backrground==
	There is a formula...		There is a formula...
			<math>\sqrt{2}</math>

BertJorissen: Created page with "Attraction between two charged particles. ==Theoretical backrground== There is a formula..."

2022-07-09T17:06:39Z

Created page with "Attraction between two charged particles. ==Theoretical backrground== There is a formula..."

New page

Attraction between two charged particles.

==Theoretical backrground==
There is a formula...