Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 6: BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo vật có phương trình chuyển động GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯU GIA THIỆN LỚP: L38 NHÓM: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 6: BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo vật có phương trình chuyển động GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯU GIA THIỆN LỚP: L38 NHÓM: Lời cảm ơn Trong suốt q trình thực tiểu luận nói trên, nhóm chúng em nhận nhiều quan tâm ủng hộ, giúp đỡ tận tình thầy cơ, anh chị em bè bạn. Ngồi ra, nhóm xin gửi lời tri ân chân thành đến thầy Trần Trung Tín, giảng viên hướng dẫn cho đề tài matlab Nhờ có thầy hết lịng bảo mà nhóm hồn thành bái cáo tiến độ giải tốt vướng mắc gặp phải Sự hướng dẫn thầy kim nam cho hành động nhóm phát huy tối đa mối quan hệ hỗ trợ thầy trị mơi trường giáo dục Lời cuối, xin lần gửi lời biết ơn sâu sắc đến cá nhân, thầy cô dành thời gian dẫn cho nhóm Đây niềm tin, nguồn động lực to lớn để nhóm đạt kết Lớp: L38 Nhóm: Sinh viên thực : STT Họ Tên MSSV Nguyễn Văn Đạt 2115397 Phạm Bá Hoàng 2113414 Nguyễn Hoàng Long Vũ 2112668 Lê Trần Hoàng 2113400 Võ Minh Kha 2110235 Tất sinh viên danh sách thuộc lớp tập giảng viên Trần Trung Tín lớp lý thuyết giảng viên Lưu Gia Thiện A Mục lục Lời mở đầu Yêu cầu đề Input Output Cơ sở lí thuyết Đoạn code kết Một số hình ảnh minh họa B Danh mục hình Bài báo cáo lấy sử dụng lấy từ trình hình ảnh lấy từ q trình thực ví dụ chương trình Matlab C Nội dung Vẽ quỹ đạo vật có phương trình chuyển động Lời mở đầu Phần mở đầu: Trong sống ngày, vạn vật xung quanh ta chuyển động không ngừng Ví dụ chuyển động thiên thể bầu trời, chuyển động xe ô tô đường, chuyển động thoi máy dệt Như hiểu chuyển động vật thay đổi liên tục vị trí vật theo thời gian Trong q trình chuyển động đó, vị trí vật vạch không gian gọi quỹ đạo Và để mô tả chuyển động vật không gian chiều, cần xét đến vận tốc, gia tốc quỹ đạo chuyển động Trong báo cáo này, tìm hiểu sở lí thuyết xây dựng Matlab để mơ tả chuyển động vật không gian chiều 2.Yêu cầu đề bài: 2.1 Input: No Input 2.2 Output: Quỹ đạo vật khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s Độ lớn gia tốc chất điểm lúc t = s 3.Cơ sở lí thuyết: Mơ tả chuyển động vật không gian chiều : Gắn vào điểm góc bán kính Vecto r⃗ hệ trục tọa độ Descartes Oxy, với vecto đơn vị trục Ox Oy r⃗ =x i⃗ + y ⃗J Trong hệ tọa độ chiều, chuyển động vật mô tả theo Ox Oy, ứng với phương trình chuyển động vật phụ thuộc vào thời gian t x(t) y(t) Khi chất điểm chuyển động, r⃗ tọa độ x(t), y(t) thay đổi theo thời gian t Để xác định phương trình quỹ đạo từ phương trình chuyển động, ta thực việc khử bỏ biến thời gian t, ta phương trình quỹ đạo: F(x,y) = Vecto vận tốc: - Vận tốc tức thời: d ⃗r dx dy ⃗ V = = i⃗ + ⃗j=v x ⃗i + v y ⃗j dt dt dt Ứng với Vx = dx/dt Vy = dy/dt Vecto gia tốc: + Gia tốc tức thời: a⃗ = d ⃗v d v x ⃗ d v y ⃗ = i+ j=ax ⃗i + a y ⃗j dt dt dt Ứng với ax = d2x/dt2 ay = d2y/dt2 Áp dụng: Để vẽ quỹ đạo vật cần xác định giá trị x y phương trình quỹ đạo từ phương trình chuyển động vật - Theo đề ta có : + Lấy giá trị từ t = đến t = 5s, từ giá trị t xác định giá trị x y vật + Sau xác định giá trị x y, ta tiến hành vẽ quỹ đạo vật đồ thị Oxy - Xác định độ lớn gia tốc chất điểm lúc t = 1s: + Độ lớn gia tốc chất điểm a = |√ a2x + a2y | ▪ Trong đó: ax = d vx = -6t dt ay = d vy = dt + Tại t = 1s, nên a = 10 m/s2 Đoạn code kết clc close all clear all syms t x = 3*t - t^3; y = 4*t^2; ax = diff(x,2); ay = diff(y,2); a = sqrt(ax^2 + ay^2); disp('a) Quỹ đạo vật khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s:'); tg=0:0.1:5; x=subs(x,tg); y=subs(y,tg); subplot(2,2,1); plot(tg,x,'m'); ylim([-120 10]); xlim([-1 6]) xlabel('tg');ylabel('x'); subplot(2,2,2); plot(tg,y,'b'); ylim([-10 110]); xlim([-1 6]); xlabel('tg');ylabel('y'); subplot(2,2,3); plot(x,y,'r'); title('Quy dao'); xlim([-115 10]); ylim([-10 110]); xlabel('x'); ylabel('y'); grid on ; hold on; disp('b) Xác định độ lớn gia tốc:') t=input('nhập thời gian: t = '); a=double(subs(a,t)); fprintf(['Độ lớn gia tốc lúc t=' num2str(t) 's là: %f (m/s^2)'],a) 5.Một số hình ảnh minh họa Màn hình sau Run Cho t=3 độ lớn gia tốc 19.697716 (m/s2) *Đường cong màu tím biểu thị cho biến đổi x theo t *Đường cong màu xanh biểu thị cho biến đổi y theo t *Đường cong màu đỏ biểu thị cho đường cong quỹ đạo theo x y D Kết luận Như vậy, ta từ vấn đề chung đến tốn riêng phức tạp địi hỏi nhiều cơng việc tính tốn với người giải tốn Tuy nhiên, với hỗ trợ công cụ Matlab,việc giải quyết, khảo sát toán trở nên dễ dàng, sinh động trực quan E Tài liệu tham khảo - Nguyễn Thị Bé Bảy – Huỳnh Quang Linh - Trần Thị Ngọc Dung, “Giáo trình vật lí đại cương A1 “ - L Garcia and C Penland (1996), “MATLAB Projects for Scientists and Engineers”, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ - Trần Quang Khánh (2002), “Giáo trình sở Matlab ứng dụng”, tập I II, NXB Khoa học & Kỹ thuật ... HỌC VÀ ỨNG DỤNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 6: BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo vật có phương trình chuyển động GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯU GIA THIỆN LỚP: L38 NHÓM: Lời cảm ơn Trong suốt trình thực tiểu... dụng: Để vẽ quỹ đạo vật cần xác định giá trị x y phương trình quỹ đạo từ phương trình chuyển động vật - Theo đề ta có? ?: + Lấy giá trị từ t = đến t = 5s, từ giá trị t xác định giá trị x y vật + Sau... gian Trong q trình chuyển động đó, vị trí vật vạch khơng gian gọi quỹ đạo Và để mô tả chuyển động vật không gian chiều, cần xét đến vận tốc, gia tốc quỹ đạo chuyển động Trong báo cáo này, tìm
Ngày đăng: 15/10/2022, 12:14
Xem thêm:
