BÁO cáo bài tập lớn vật lý 1 đề tài 5 vẽ QUỸ đạo của vật THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 5: VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG GVHD: LÊ NHƯ NGỌC NHĨM: LỚP: DT05 Thành phố Hồ Chí Minh-2021 70 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 5: VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG GVHD: LÊ NHƯ NGỌC NHÓM:5 LỚP: DT05 Thành phố Hồ Chí Minh-2021 70 Danh sách thành viên: Bài tập 5: 70 Vẽ quỹ đạo vật theo phương trình chuyển động Yêu cầu Sử dụng Matlab để giải tốn sau: “Một khí cầu bay lên từ mặt đất với vận tốc khơng đổi v0 Gió truyền cho khí cầu thành phần vận tốc theo phương ngang v ay x , y độ cao Cho trước giá trị v0, a Xác định phương trình chuyển động vật Xác định phương trình quỹ đạo vật Vẽ quỹ đạo vật khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s Điều kiện 1) Sinh viên cần có kiến thức lập trình MATLAB 2) Tìm hiểu lệnh Matlab liên quan symbolic đồ họa Nhiệm vụ Xây dựng chương trình Matlab: 1) Nhập giá trị ban dầu (những đại lượng đề cho) 2) Thiết lập phương trình tương ứng Sử dụng lệnh symbolic để giải hệ phương trình 3) Vẽ hình Chú ý: Sinh viên dùng cách tiếp cận khác LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình thực tiểu luận nói trên, nhóm chúng tơi nhận nhiều quan tâm ủng hộ, giúp đỡ tận tình thầy cơ, anh chị em bè bạn 70 Ngồi ra, nhóm xin gửi lời tri ân chân thành đến cô Lê Như Ngọc, giảng viên hướng dẫn cho đề tài matlab Nhờ có hết lịng bảo mà nhóm hồn thành tiểu luận tiến độ giải tốt vướng mắc gặp phải Sự hướng dẫn cô 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 TÓM TẮT BÀI BÁO CÁO Báo cáo tìm hiểu chuyên sâu chủ đề chuyển động ném xiên bao gồm khái niệm (gia tốc, bán kính cong,…) khái niệm chuyên sâu (quỹ đạo, tầm xa, độ cao,…) công thức ứng với đề mục Ngoài ra, báo cáo cịn đưa tìm hiểu sơ ứng dụng công cụ Matlab để hỗ trợ việc tính tốn, minh hoạ 70 cho chủ đề ném xiên Hơn nữa, câu lệnh chức cụ thể thuật tốn giải thích cặn kẽ để ta hiểu mối liên hệ sở lý thuyết ứng dụng việc lập trình MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT BÀI BÁO CÁO DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 70 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Phương pháp nghiên cứu 1.3 Nội dung nhiệm vụ nghiên cứu 1.3.1 Nội dung 1.3.2 Nhiệm vụ 1.4 Cấu trúc Báo cáo tổng kết 1.5 Hình thứcbài báo cáo CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Vecto vận tốc 2.1.1 Vectơ vận tốc trung bình 2.1.2 Vectơ vận tốc tức thời 2.2 Vecto gia tốc 2.2.1 Khái niệm gia tốc 2.2.2 Bán kính cong độ cong điểm quĩ đạo: 2.2.3 Gia tốc pháp tuyến 2.2.4 Gia tốc tiếp tuyến 2.2.5 Gia tốc toàn phần 2.2.6 Gia tốc trọng trường 2.3 Chuyển động ném xiên CHƯƠNG III: MATHLAB 3.1 Tổng quan matlab 3.2 Giải toán tay 3.3 Lưu đồ giải thuật matlab 70 3.4 Các lệnh Matlab sử dụng 24 3.5 Đoạn code hoàn chỉnh 27 3.6 Giải thích code chạy thử kết 28 3.6.1 Giải thích code 28 3.6.2 Chạy thử kết với vài giá trị đầu vào 30 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Bán kính cong điểm M Hình 2 Gia tốc tồn phần điểm Hình Quỹ đạo chuyển động ném xiên lên củ 70 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Lý chọn đề tài Vật lý đại cương môn học đại cương có tầm quan trọng sinh viên ĐH Bách Khoa TPHCM nói riêng sinh viên ngành khối khoa học kỹ thuật – công nghệ nói chung Do đó, việc dành cho mơn học khối lượng thời gian định thực hành điều tất yếu để giúp cho sinh viên có sở vững môn KHTN làm tiền đề để học tốt môn khác chương trình đào tạo 70 1.2 Phương pháp nghiên cứu Việc ứng dụng tin học trình giải thích sở liệu vật lý, giải toán vật lý làm cho thời gian bỏ rút ngắn lại mang hiệu cao Như ta biết, phần mềm ứng dụng Matlab giải vấn đề Vì việc tìm hiểu matlab ứng dụng matlab việc thực hành môn học vật lý đại cương quan trọng có tính cấp thiết cao 1.3 Nội dung nhiệm vụ nghiên cứu 1.3.1 Nội dung Sử dụng matlab để giải toán “Vẽ quỹ đạo vật theo phương trình chuyển động” Xác định phương trình quỹ đạo chuyển động vật, vẽ quỹ đạo vật khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s 1.3.2 Nhiệm vụ Xây dựng chương trình Matlab: - Nhập giá trị ban dầu (những đại lượng đề cho) - Thiết lập phương trình tương ứng Sử dụng lệnh symbolic để giải hệ phương trình - Vẽ hình 1.4 Cấu trúc Báo cáo tổng kết -Bìa -Phụ bìa -Mục lục -Danh mục bảng -Danh mục hình -Tóm tắt viết 10 70 Ta chọn hệ trục tạo độ hình với gốc O điểm mà viên đạn bắt đầu chuyển động () Chuyển động viên đạn phân tích thành hai chuyển động hình chiếu Ox Oy - Chuyển động hình chiếu Ox Vì chuyển động hình chiếu Ox chuyển động thẳng với (1) - Chuyển động hình chiếu Oy Vì chuyển động Oy chuyển động thẳng thay đổi Với: (2) Và (3) Từ (1) (3) ta suy phương trình quỹ đạo viên đạn: Vậy viên đạn có quỹ đạo parabol 19 70 - Khi viên đạn đạt đến độ cao cực đại, Vậy: - Khi viên đạn chạm đất , lúc tầm xa viên đạn là: CHƯƠNG III: MATHLAB 3.1 Tổng quan matlab MATLAB (Matrix Laboratory) phần mềm khoa học thiết kế để cung cấp việc tính tốn số hiển thị đồ họa ngơn ngữ lập trình cấp cao MATLAB cung cấp tính tương tác tuyệt vời cho phép người sử dụng thao tác liệu linh hoạt dạng mảng ma trận để tính tốn quan sát Các liệu vào MATLAB nhập từ "Command line" từ "mfiles", tập lệnh cho trước MATLAB MATLAB cung cấp cho người dùng toolbox tiêu chuẩn tùy chọn Người dùng tạo hộp cơng cụ riêng gồm "mfiles" viết cho ứng dụng cụ thể 3.2 Giải toán tay 20 70 Theo đề ta có: Phương trình quỹ đạo: Phương trình chuyển động:; 3.3 Lưu đồ giải thuật matlab Nhập thơng tin Tạo đồ thị Tính tốn Bắt đầu vịng lặp Vẽ giá trị tức thời 21 70 Đúng Sai Kết thúc vòng lặp t