Bài tập 12 xác định quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOABÀI TẬP 12: XÁC ĐỊNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG NÉM XIÊNTRONG TRỌNG TRƯỜNG CÓ LỰC CẢN MÔI TRƯỜNGGVHD: Lê Quang NguyênLê Như NgọcNhó

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÀI TẬP 12: XÁC ĐỊNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG NÉM XIÊNTRONG TRỌNG TRƯỜNG CÓ LỰC CẢN MÔI TRƯỜNG

GVHD: Lê Quang NguyênLê Như Ngọc

Nhóm 12:

1 Kiều Minh ThôngMSSV: 20121302 Nguyễn Hoàng ThôngMSSV: 20106623 Đặng Tri ThứcMSSV: 20121824 Nguyễn Thị Hoài ThươngMSSV: 20146865 Trịnh Xuân TiếnMSSV: 2014735

TP HỒ CHÍ MINH 1/2021

2.1 Chuyển động ném xiên trong trọng trường

2.2 Chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cảnmôi trường

3 Đoạn code và kết quả4 Tài liệu tham khảoB DANH MỤC HÌNH

Bài báo cáo lấy hình ảnh từ quá trình thực hiện ( Matlab R2020b )

C NỘI DUNG1 Yêu cầu đề bài

Phương trình chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường biểu diễn theo công thức sau:

Bài tập này yêu cầu sinh viên sử dụng matlab để giải phương trình chuyển động trên, tính toán quỹ đạo và vẽ đồ thị quỹ đạo thay đổi phụ

2.1 Chuyển động ném xiên trong trọng trường

Chuyển động ném xiên trong trọng trường là chuyển động với gia tốc đều trong không gian hai chiều.

chuyển động cong vì ngoài việc tiếp tục chuyển động theo quán tính, nó

đứng xuống phía dưới.

Vectơ vị trí được xác định bởi:

Ta chọn hệ trục tọa độ như hình trên với gốc O là điểm mà vật bắt đầu

20t1 tg2

Chuyển động của vật có thể được phân tích thành hai chuyển động hình chiếu trên Ox và Oy.

- Chuyển động hình chiếu trên Ox

đều với v0x= v0cosα

- Chuyển động hình chiếu trên Oy

thay đổi đều.

Với: v0y = v0sinα  vy = -gt + v0sinα

Vậy quỹ đạo của vật là một parabol.

2.2 Chuyển động ném xiên trong trọng trường cólực cản môi trường

Chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường là chuyển động ném xiên trong trọng trường chịu thêm tác dụng của lực cản tỉ lệ với vectơ vận tốc trong đó h là hệ số lực cản.

Lúc này, phương trình chuyển động là:

+ Suy ra phương trình vi phân:

+ Với x0= 0, t = 0 và x0’= v0cos(α) ( ta có từ v0x = v0cos(α))

+ Suy ra phương trình vi phân:

Vậy quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường là một đường cong không cân xứng Chúng ta sẽ thấy rõ điều này khi vẽ đồ thị bằng Matlab được cập ở phần sau.

3 Đoạn code và kết quả

Chúng ta sẽ xây dựng chương trình Matlab để xác định quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường.

- Đầu tiên chúng ta cần phải khai báo các biến và nhập các giá trị + Trong Matlab ta có thể thực hiện khai báo bằng lệnh sau:

+ Nhập các giá trị vào Matlab ta thực hiện như sau:

- Tiếp theo, ta sẽ đi tìm phương trình x(t) và y(t) thông qua phương trình vi phân tương ứng như đề cập ở phần 2 bằng Matlab như sau:

+ Với các giá trị đã nhập, ta có các phương trình sau:

- Sau cùng, ta sẽ vẽ trên một đồ thị quỹ đạo của chất điểm với các thông số đã nhập bằng Matlab:

- Chương trình được viết bằng Matlab sau khi đã hoàn chỉnh:

4 Tài liệu tham khảo

[1] A L Garcia and C Penland, MATLAB Projects for Scientists andEngineers, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.

[2] Bộ môn Vật lý Ứng dụng: Vật lý đại cương A1 (Tài liệu lưu hành nội bộ), Trường ĐH Bách Khoa - ĐH Quốc gia TP HCM, 2009.