báo cáo bài tập lớn vật lý 1 đề tài xác định quỹ đạo của vật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1 Đề Tài 21 Xác Định Qũy Đạo Của Vật Giảng viên bài tập : Nguyễn Ngọc Thiện.. Giảng viên lý thuyết:Phạm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1

Đề Tài 21

Xác Định Qũy Đạo Của Vật Giảng viên bài tập : Nguyễn Ngọc Thiện.

Giảng viên lý thuyết:Phạm Thị Hải Miền.

LỚP BÀI TẬP: L29-A TÊN NHÓM: Nhóm 02

21/4/2021

1

-Sinh viên thực hiện:

LỚP BÀI TẬP: L29-A TÊN NHÓM: Nhóm 02

MỤC LỤC

1 GIỚI THIỆU ĐỀ BÀI 4

2 YÊU CẦU ĐỀ BÀI 4

2.1 INPUT 4

2.2 OUTPUT 4

3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 4

4 ĐOẠN CODE MATLAB VÀ DIỄN GIẢI CHI TIẾT 5

5 KẾT QUẢ 7

3

1 GIỚI THIỆU ĐỀ BÀI

Với đề tài xác định quỹ đạo của vật trong mặt phẳng thì nhóm chúng em cũng đã tìm hiểu về chuyển động của vật để đưa ra cơ sở lí thuyết của bài toán quỹ đạo rồi dùng các công thức đã học để đưa ra các thông số chuyển động, thiết lập phương trình chuyển động và sử dụng phần mềm Matlab

để giải một số bài toán đo được kết quả và hình vẽ chuyển động của vật

2 YÊU CẦU ĐỀ BÀI

Sử dụng Matlab để giải bài toán sau:

2.1 INPUT

“Vận tốc của chất điểm chuyển động trong mặt phẳng Oxy được xác định bởi biểu thức

⃗

v=acos (bt ) ⃗i+cx ⃗j Cho trước các giá trị a, b và c,

2.2 OUTPUT

Xác định quỹ đạo của vật và vẽ quỹ đạo đó?”

3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

Chọn gốc tọa độ tại O, trục Ox hướng sang phải, trục Oy hướng lên trên

Ta có phương trình vận tốc ban đầu của vật:

⃗

v=acos (bt ) ⃗i+cx ⃗j

Với a,b,c là các giá trị cho trước

Chiếu vật lên trục Ox, Oy:

{Vx=a cos(bt ) Vy=cx

Để tìm được phương trình chuyển động theo phương y, ta cần tìm phương trình chuyển động theo phương x:

Ta có:

x = x o+∫v x dt

⇒ x o+ a b sin ⁡(bt)

Ta tìm được phương trình chuyển động theo phương y

y = y o + ∫v y dt

⇒ y= y o + c x ot - ac

b2 cos ⁡(bt)

Phương trình chuyển động của vật :

{ x=x o+a

b sin (bt ) y= y o+c x o t− ac

b2cos (bt)

Vậy với những vị trí ban đầu khác nhau thì vật có những quỹ đạo khác nhau, nên quỹ đạo của vật sẽ phụ thuộc vào vị trí ban đầu của nó

4 ĐOẠN CODE MATLAB VÀ DIỄN GIẢI CHI TIẾT.

%Khai bao cac bien

syms x y Vx Vy t n

%Nhap he so a b c

a=input('Nhap a: ');

b=input('Nhap b: ');

c=input("Nhap c: ");

%Tinh van toc theo phuong x

Vx=a*cos(b*t);

disp('Phuong trinh Vx la: ')

disp(Vx)

%Chon cac truong hop co the

disp('Hay lua chon vi tri ban dau cua chat diem: ')

disp('1: Cx=Cy=0')

disp('2: Cx=0 & Cy!=0')

disp('3: Cx!=0 & Cy=0')

disp('4: Cx!=0 & Cy!=0')

n=input('Nhap n: ');

%Tinh toan phuong trinh chuyen dong theo phuong x va y

disp('Phuong trinh x la: ')

x=int(Vx,t);

disp(x)

Vy=c*x;

disp('Phuong trinh Vy la: ')

disp(Vy)

disp('Phuong trinh y la: ')

%Neu b=2 thi nguyen ham sin(2*x) cho ket qua: sin(x)^2 do khi dung lenh

%intergal thi khac biet ve hang so C khong dang ke Do do phai xet

truong

%hop rieng cho b=2

%Source: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/419375-why-do-i-get-sin-t-2-when-i-int-sin-2-t

if b==2

y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t);

else

y=int(Vy,t);

end

5

disp(y)

%Tinh toan phuong trinh chuyen dong theo phuong x va y

disp('Phuong trinh x la: ')

x=int(Vx,t);

disp(x)

Vy=c*x;

disp('Phuong trinh Vy la: ')

disp(Vy)

syms Cy

Cy=input('Nhap vi tri ban dau cua chat diem theo phuong y: ');

disp('Phuong trinh y la: ')

%Neu b=2 thi nguyen ham sin(2*x) cho ket qua: sin(x)^2 do khi dung lenh

%intergal thi khac biet ve hang so C khong dang ke Do do phai xet

truong

%hop rieng cho b=2

%Source: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/419375-why-do-i-get-sin-t-2-when-i-int-sin-2-t

if b==2

y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t) +Cy;

else

y=int(Vy,t)+Cy;

end

disp(y)

%Tinh toan phuong trinh chuyen dong theo phuong x va y

syms Cx

Cx=input('Nhap vi tri ban dau cua chat diem theo phuong x: ');

disp('Phuong trinh x la: ')

x=int(Vx,t)+Cx;

disp(x)

Vy=c*x;

disp('Phuong trinh Vy la: ')

disp(Vy)

disp('Phuong trinh y la: ')

%Neu b=2 thi nguyen ham sin(2*x) cho ket qua: sin(x)^2 do khi dung lenh

%intergal thi khac biet ve hang so C khong dang ke Do do phai xet

truong

%hop rieng cho b=2

%Source: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/419375-why-do-i-get-sin-t-2-when-i-int-sin-2-t

if b==2

y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t)+c*Cx*t;

else

y=int(Vy,t);

end

disp(y)

%Tinh toan phuong trinh chuyen dong theo phuong x va y

syms Cx

Cx=input('Nhap vi tri ban dau cua chat diem theo phuong x: ');

disp('Phuong trinh x la: ')

x=int(Vx,t)+Cx;

disp(x)

Vy=c*x;

disp('Phuong trinh Vy la: ')

disp(Vy)

syms Cy

Cy=input('Nhap vi tri ban dau cua chat diem theo phuong y: ');

disp('Phuong trinh y la: ')

%Neu b=2 thi nguyen ham sin(2*x) cho ket qua: sin(x)^2 do khi dung lenh

%intergal thi khac biet ve hang so C khong dang ke Do do phai xet

truong

%hop rieng cho b=2

%Source: https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/419375-why-do-i-get-sin-t-2-when-i-int-sin-2-t

if b==2

y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t)+c*Cx*t+Cy;

else

y=int(Vy,t)+Cy;

end

disp(y)

end

%Ve do thi

fplot(x,y)

grid on

title('Quy Dao Chuyen Dong')

xlabel('x(t)')

ylabel('y(t)')

5 KẾT QUẢ

Chạy code trường trình với các hệ số a=1 b=2 c=3

//Nhập các hệ số

7

//Trường hợp 1: Các vị trí ban đầu bằng 0

//Trường hợp 2: Vị trí ban đầu theo phương y khác 0 Xét Cy=5

//Trường hợp 3: Vị trí ban đầu theo phương x khác 0 Xét Cx=6

9

//Trường hợp 4: Vị trí ban đầu theo phương x và y khác 0 Xét Cx=6 và Cy=5