Khảo sát chuyển động của một vật thể trong môi trường có ma sát bằng phần mềm maple 17

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016 KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT ••• THỂ TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ MA SÁT BẰNG PHẦN MỀM MAPLE 17 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Tự nhiên TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015 - 2016 KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT ••• THỂ TRONG MƠI TRƯỜNG CĨ MA SÁT BẰNG PHẦN MỀM MAPLE 17 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học Tự nhiên Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Thu Hà Nam, Nữ: Nữ Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: C13VL01, Khoa học Tự Nhiên Năm thứ: /Số năm đào tạo: Ngành học: Sư phạm Vật lí Người hướng dẫn: Tiến sĩ Võ Văn Ớn THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Khảo sát chuyển động vật thể mơi trường có ma sát phần mềm Maple 17 - Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Thu Hà - Lớp: C13VL01 Khoa: Khoa học Tự nhiên Năm thứ: Số năm đào tạo:3 - Người hướng dẫn: Tiến sĩ Võ Văn Ớn Mục tiêu đề tài: • So sánh nghiệm số với nghiêm giải tích tốn chuyển động vật • thể trường có ma sát Đánh giá bàn luận kết thu Tính sáng tạo: • • Khảo sát số phần mềm Maple Tìm kết nghiệm Kết nghiên cứu: • Tìm hiểu cách sử dụng phần mềm Maple số tính tốn có liên quan đến đề tài • • Khảo sát chuyển động vật thể mơi trường có ma sát giải tích Khảo sát chuyển động vật thể mơi trường có ma sát phần mềm Maple Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ họ tên tác giả, nhan đề yếu tố xuất có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm 2016 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Ảnh 4x6 I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ngày tháng năm 2015 Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Người hướng dẫn (ký, họ tên) Họ tên: Phạm Thị Thu Hà Sinh ngày: 03 tháng 10 năm 1994 Nơi sinh: Ninh Bình Lớp: C13VL01 Khóa: 2013-2015 Khoa: Khoa học tự nhiên Địa liên hệ: 70/10 tổ 74 khu phường Phú Lợi, Tp.TDM, Bình Dương Điện thoại: 0989992238 Email: phamha05111994@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Sư phạm vật lý Khoa: Khoa học Tự nhiên Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: 7.71 * Năm thứ 2: Ngày tháng năm 2016 Xác nhận lãnh đạo khoa Sinh viên chịu trách nhiệm (ký, họ tên) thực đề tài (ký, họ tên) Ngành học: Sư phạm vật lý Khoa: Khoa học Tự nhiên Kết xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: 7.5 DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ tên MSSV Lớp Khoa Phạm Thị Thu Hà 1311402110027 C13VL01 Khoa học tự nhiên Nguyễn Thị Kim Tuyền 1311402110066 MỤC LỤC C13VL01 Khoa học tự nhiên Mục lục Danh mục hình MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH Tên hình Trang X ' ’ y = —— Hình 1.1: Đồ thị hàm số J X2+1 Hình 1.2: Đồ thị hàm số y = sinx “ 3ía ' ’ y=X—— fx2 + X < V — ỉ l3-xkhix>l Hình 1.3: Đồ thị hàm số (x = 2cos3t Hình 1.4: Đồ thị đường asteroid y - 2sin t (x = 2cos3t r X = t Hình 1.5: Đồ thị hai hàm số y — 2sm t y t sm(3,13 m/s : vân tốc giảm dần đến vân tốc tới hạn ■ Khi Vo < 3,13 m/s : vân tăng dần đến vân tốc tới hạn 4.2.2 Với vận tốc lớn 10m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: 36 Khi v0 >>3,13 m/s : vân tốc giảm dần đến vân tốc tới hạn 4.3 So sánh đường biểu diễn Fc=kv Fc =k1.v2 4.3.1 Với v0 = 0m/s ■ Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: 4.3.2 Với v0 = m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: F =- kv 37 Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: 4.3.3 Với v0 = m/s 4.3.4 Với v0 = 3,13 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Fc= -kv: sau môt thời gian tăng dần vân tốc đến vân tốc tới hạn ■ 4.3.5 Với v0 = 9,8 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: F = -kv c c= kịv2 15 20 □ 10 F A Hình 4.8 ■ Fc= -kiv^sau mơt thời gian giảm dần vân tốc đến vân tốc tới hạn ■ Fc= -kv: nhanh đạt vân tốc tới hạn 4.3.6 Với v0 = 10 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Hình 4.9 4.3.7 Với v0 = 100 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Fc= kv giảm dần vân tốc tới hạn nhanh Fc= k1 v2 ■ 4.4 Giả thuyết lực cản hai thành phần Do số Reynolds phụ thc vào hình dạng vân tốc vât, với vât có hình dạng phức tạp, phần vât có số Reynolds khác lực cản có hai thành phần đồng thời Trong đề tài nhóm nghiên cứu khảo sát thêm trường hợp lực ma sát có hai thành phần, đóng góp thành phần đăc trưng giá trị YFc= -g.kv - YkiV2 với g,Y < 4.4.1 Với v0 = 1m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Hình biểu diễn đường cong v(t) lực ma sát có thành phần với giá trị khác ỊẪ, Y với giá trị Vo =1 m/s 4.4.2 Với v0 = 10 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: , Hình 4.12 Hình biểu diễn đường cong v(t) lực ma sát có thành phần với giá trị khác ỊẪ, Y với giá trị Vo=1O m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Hình 4.13 Hình biểu diễn đường cong v(t) lực ma sát có thành phần với giá trị khác ỊẪ, Y với giá trị v0=10 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Hình 4.14 Hình biểu diễn đường cong v(t) lực ma sát có thành phần với giá trị khác ỊẪ, Y với giá trị Vo=1O m/s 4.4.3 Với v0 = 100 m/s Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: O s ■ Đỏ : p= 0.01 , Y=1 \ Xanh dương: |J=0.1 , Y=0,1 Xanh lá: |4=1 , Y=1 : R= 1/3 , Y=1 \ >5 Đen : n=1/4 , Y=1 2o o4- —I— 1.5 -1 — Hình 4.15 Hình biểu diễn đường cong v(t) lực ma sát có thành phần với giá trị khác ỊẪ, Y với giá trị v0=100 m/s Fc= -g.kv —fkiv2 , với g,Y < Fc= -v2 Fc= -v Qua khảo sát phần mềm Maple ta thu hình: Hình 4.16 Đường v(t) với lực cản môt thành phần Fc= -v không trùng có vân tốc tới hạn lớn đường v(t) với Fc hai thành phần Hình 4.17 Đường v(t) với lực cản môt thành phần Fc= -v2 trùng với đường đường v(t) với Fc hai thành phần /Ẫ