相信很多小夥伴都玩過“憤怒的小鳥”這款遊戲，在遊戲中，玩家可以通過發射小鳥來攻擊受保護的豬。正确度越高，殺傷力越強。這個乍一看操作簡單的遊戲裡，其實包含了很多物理學知識。從鳥投擲的運動軌迹到空氣中的各個作用力，都是物理學現象的表現。今天我們就來聊聊遊戲裡的物理學。

《憤怒的小鳥》手遊截圖“

明确目标，拉緊彈弓，離成功就不遠了”。重要的是彈弓的角度要正确，才能讓鳥兒以正确的軌道擊中目标，而想要投得準，最重要的秘訣——運用力學。《憤怒的小鳥》根據物理學分類可以簡單劃分為抛物線部分和碰撞部分。抛物線是指物體受到力後以一定的速度抛出，在空中隻接受重力（也會考慮阻力）作用的過程。

調整抛物的角度和力度，讓小鳥對目标物産生最大的破壞力度，這才是取得高分的關鍵~抛物其實就是彈射，裡面包含三個重要變量：

1、彈射角度：α

2、彈射力度：F1（初始速度）

3、小鳥質量：M1掌握這三個變量，就可以提高擊中目标的準确率。其中，通過調整彈射角度和彈射力度，讓彈弓處于可擊中目标的合理區間，簡單說來就是選擇什麼角度使用多大的力。“彈射角度”比較好實現，控制小鳥彈射出去的飛行初始方向，設計一個合理的區間即可。目标物在正前方就直射出去，如果處在不同方位，則相應調整即可。“彈射力度”簡單來說就是在發射的時候需要用多大的力，這個力代表了小鳥獲得初始速度值的範圍，向後拉得距離越遠，獲得的力量越大。而這個力量要根據發射物與目标物的距離來确定，如果距離很近而力度很大，很容易降落在目标物身後，導緻扔空；而距離很遠卻力量很小，則降落在目标物前，同樣擊不中目标。由于力的作用是相互的，假設小鳥在發射的過程中位置不偏移，可以準确擊中目标物，那麼彈力越大，小鳥産生的撞擊和破壞力就會越大。

圖源《憤怒的小鳥》手遊截圖

理解了彈射的力度與角度，接下來我們了解一下質量對彈射過程的影響。根據牛頓第二定律，在受到相同作用力情況下，質量越大的鳥，初始速度越小；質量越小的鳥，初始速度越大。因此在發射的過程中，想讓笨重的鳥飛得更遠，就必須把彈弓拉得更靠後，而瘦小的鳥隻需要适度調節角度即可。遊戲中會提供不同質量的小鳥，根據不同關卡目标物的不同，我們要派“最适合”的前去出擊，不能對面是巨石，我們扔一個雞蛋過去，畢竟不同質量産生的效果會有很大不同。

确定了彈射的角度、力度與發射物的質量，我們就可以産生抛物的完整過程啦。彈射後，小鳥獲得初始角度α、初始速度V0、質量M1這三者之間的關系，将每一點描繪出來就可以精準确定物體的飛行軌迹，而飛行軌迹才是最終決定碰撞發生的位置（前提是通過正确的數據得出正确的軌迹，軌迹在偏移的情況下，也可能撞不到物體）。彈射之後，小鳥就進入了抛物線的過程中，如下圖所示：

圖源騰訊GWB遊戲官網

全程隻計算重力（在刮風下雨等惡劣天氣環境下，需考慮空氣阻力），則小鳥在水平和垂直方向分别呈現勻速運動和勻變速運動。确定了這樣的關系後，即使我們調整不同參數，數據均可被清晰直觀地量化出來。而在憤怒的小鳥太空版中，更增加了失重狀态下的運動軌迹，以及經過小行星時受到引力的運動情況。在引力的作用下，帶有質量的物體間存在相互吸引的作用，在運動過程中，這種“奔赴而去”的現象更加明顯。說完了抛物的過程，接下來就是小鳥碰撞過程了。小鳥與目标物發生碰撞會産生不同的分數，碰撞的過程中，動能和動量這兩參數會發生變化，但動能的變化一般很難計算，通常我們隻會根據物體的動量轉化來進行分析，這就是物理學上的動量守恒定律。

根據牛頓第三定律：每個力都有反作用力，當鳥兒撞到東西，它們會飛向另一個方向，導緻飛行方向改變，當産生撞擊時，根據不同目标質量，有的會繼續前進，有的前進受阻并被反彈回原點，這是真實世界的物理反應。

科學存在于生活中的方方面面，理解了遊戲中的物理概念，以後再玩“憤怒的小鳥”，大家操作起來是不是更得心應手了呢？

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