(TIỂU LUẬN) báo cáo bài tập lớn bộ môn vật lý 1 đề tài vẽ QUỸ đạo của vật THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP-HCM □&□ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN BỘ MÔN VẬT LÝ 1 ĐỀ TÀI: VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Như Sơn Thu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP-HCM

□&□

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

BỘ MÔN VẬT LÝ 1

ĐỀ TÀI: VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT

THEO PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Như Sơn

Thuỷ Nhóm thực hiện: Nhóm 5 - L37

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP-HCM

□□

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

BỘ MÔN VẬT LÝ 1

ĐỀ TÀI: 05

Thực hiện bởi nhóm 05:

3.Nguyễn Đăng Khoa (2113762)

4.Dương Đình Khôi

5.Nguyễn Văn Kiên

TP-HCM, ngày 21 tháng 12 năm 2021

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 5

I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI: 6

1.1 Yêu cầu: 6

1.2 Điều kiện: 6

1.3 Nhiệm vụ: 6

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 6

2.1 Tóm tắt lý thuyết: 6

2.2 Phương trình chuyển động của vật: 7

2.3 Phương trình quỹ đạo 8

2.4 Các đại lượng ảnh hưởng đến quỹ đạo chuyển động: 9

2.5 Giải quyết bài toán: 9

III XỬ LÝ BÀI TOÁN TRÊN MATLAB: 10

3.1 Giới thiệu câu lệnh 10

3.2 Phần code: 11

3.3 Nhập số liệu: 11

3.4 Đồ thị quỹ đạo mô tả chuyển động: 11

IV KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT: 12

V TÀI LIỆU THAM KHẢO: 13

PHỤ LỤC 14

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1 6

Hình 3 1 8

Hình 3 2 8

Hình 3 3 9

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3 1 9

I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Yêu cầu

Sử dụng Matlab để giải bài toán sau:

1.2 Điều kiện

Sinh viên cần có kiến thức về lập trình cơ bản trong MATLAB

Tìm hiểu các lệnh Matlab liên quan symbolic và đồ họa

1.3 Nhiệm vụ

Xây dựng chương trình Matlab:

Nhập các giá trị ban dầu (những đại lượng đề cho)

Thiết lập các phương trình tương ứng Sử dụng các lệnh symbolic để giải hệ

phương trình

Vẽ hình

Chú ý: Sinh viên có thể dùng các cách tiếp cận khác

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Tóm tắt lý thuyết

Chuyển động của một vật là sự thay đổi liên tuc vị trí của vật đó theo thời gian

Hệ vật được quy ước là đứng yên dùng để xác định vị trí của các hệ vật khác chuyển động đối với nó được gọi là hệ quy chiếu Người ta thường gắn điểm

gốc của một hệ truc tọa độ vào hệ quy chiếu, và hệ truc toạ độ này cũng

được gọi là hệ quy chiếu

Để xác định thời gian chuyển động của một vật, người ta gắn vào hệ quy

chiếu một đồng hồ, khi vật chuyển động vị trí của nó sẽ thay đổi theo thời

gian

Nếu một vật có kích thước rất nhỏ không đáng kể so với những khoảng cách giữa chúng và kích thước các vật khác mà ta đang xem xét, thì kích thước

của vật có thể bỏ qua, ta có khái niệm về một chất điểm Tập hợp các chất

điểm được gọi là hệ chất điểm

Quĩ đạo là đường mà chất điểm vạch nên trong không gian trong suốt quá

trình chuyển động

Phương trình quĩ đạo là phương trình biểu diễn mỗi liên hệ giữa các tọa độ

không gian của chất điểm

2.2 Phương trình chuyển động của vật

r⃗=x i+ y j + z kvới x,y,z làm hàm sẽ thay đổi theo thời gian :

t

{x=x ⃗i

Tọa độ điểm M: y= y ⃗

j z=z k

Phương trình chuyển động của chất điểm M bao gồm vectơ vị trí và tọa độ

điểm M

trong suốt quá trình chuyển động

chuyển động chất điểm: 2 dạng

o Dạng 1: phương pháp thế

Hình 2 1.

2.3 Phương trình quỹ đạo

Phương trình quỹ đạo là phương trình mô tả dạng quỹ đạo của chất điểm , nó xác định quan hệ giữa các tọa độ không gian x,y,z của chất điểm:

Có thể tìm dạng tường minh của phương trình quỹ đạo bằng cách khử thời

gian t trong các phương trình chuyển động

Quỹ đạo của chất điểm là một đường liên tục , biểu diễn mọi vị trí của chất

điểm chuyển động trong không gian Chuyển động của chất điểm được gọi

là thẳng, tròn hoặc cong tùy thuộc vào dạng quỹ đạo của nó là thẳng , tròn

hoặc cong

2.4 Các đại lượng ảnh hưởng đến quỹ đạo chuyển động

v⃗= r⃗2−r⃗

1 = Δ r

4.2 Vector vận tốc tức thời (⃗v):

¿

2.5 Giải quyết bài toán

Ta có:

(phương trình chuyển động theo phương Oy)

2v0 ⋅ t2

(phương trình chuyển động theo phương Ox)

a

III XỬ LÝ BÀI TOÁN TRÊN MATLAB 3.1 Phần code

Hình 3 1.

3.2 Nhập số liệu

Hình 3 2.

3.3 Đồ thị quỹ đạo mô tả chuyển động

Hình 3 3.

IV KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT

Đồ thị chuyển động của vật có dạng nửa cung

parabol Hệ số a thể hiện sức gió tại vị trí đang xét

Nếu hệ số a càng lớn thì độ lệch ngang của vật càng lớn

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] A L Garcia and C Penland, MATLAB Projects for Scientists and Engineers,

Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996

[2] Nguyễn Thị Bé Bảy, Huỳnh Quang Linh, Trần Thị Ngọc Dung (2009) VẬT LÝ ĐẠI

CƯƠNG A1 NXB Trường Đại Học Bách Khoa Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.

PHỤ LỤC

clear

clc

%Nhập dữ kiện

%Phần a

[X, Y] = dsolve([diff(X) == a*Y, diff(Y) == v0], Y(0) ==

%Phần b

%Phần c (Đồ thị mô tả chuyển động)

t = 0:0.01:5;

xlim([0 inf]);

ylim([0 inf]);

plot([subs(X,t(i)) subs(X,t(i+1))],[subs(Y,t(i))

end