Bài tập 12 xác định quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (819.22 KB, 12 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>
<b>BÀI TẬP 12: XÁC ĐỊNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG NÉM XIÊNTRONG TRỌNG TRƯỜNG CÓ LỰC CẢN MƠI TRƯỜNG</b>
<i><b>GVHD: Lê Quang NgunLê Như Ngọc</b></i>
<i><b>Nhóm 12:</b></i>
<i><b>1. Kiều Minh ThơngMSSV: 20121302. Nguyễn Hồng ThơngMSSV: 20106623. Đặng Tri ThứcMSSV: 20121824. Nguyễn Thị Hoài ThươngMSSV: 20146865. Trịnh Xuân TiếnMSSV: 2014735</b></i>
<b>TP. HỒ CHÍ MINH 1/2021</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>2.1. Chuyển động ném xiên trong trọng trường</b>
<b>2.2. Chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cảnmơi trường</b>
<b>3. Đoạn code và kết quả4. Tài liệu tham khảoB. DANH MỤC HÌNH</b>
Bài báo cáo lấy hình ảnh từ quá trình thực hiện ( Matlab R2020b )
<b>C. NỘI DUNG1. Yêu cầu đề bài</b>
Phương trình chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản môi trường biểu diễn theo công thức sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">Bài tập này yêu cầu sinh viên sử dụng matlab để giải phương trình chuyển động trên, tính tốn quỹ đạo và vẽ đồ thị quỹ đạo thay đổi phụ
<b>2.1. Chuyển động ném xiên trong trọng trường</b>
Chuyển động ném xiên trong trọng trường là chuyển động với gia tốc đều trong khơng gian hai chiều.
chuyển động cong vì ngồi việc tiếp tục chuyển động theo qn tính, nó
đứng xuống phía dưới.
Vectơ vị trí được xác định bởi:
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">Ta chọn hệ trục tọa độ như hình trên với gốc O là điểm mà vật bắt đầu
<small>20</small>
<i>t1 tg</i>2
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 v<small>0x</small>= v<small>0</small>cosα
- Chuyển động hình chiếu trên Oy
thay đổi đều.
Với: v<small>0y</small> = v<small>0</small>sinα v<small>y</small> = -gt + v<small>0</small>sinα
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">Vậy quỹ đạo của vật là một parabol.
<b>2.2. Chuyển động ném xiên trong trọng trường cólực cản mơi trường</b>
Chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản mơi 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:
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">+ Với x<small>0</small>= 0, t = 0 và x<small>0</small><sup>’</sup>= v<small>0</small>cos(α) ( ta có từ v<small>0x</small> = v<small>0</small>cos(α))
+ Suy ra phương trình vi phân:
Vậy quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản mơi 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.
<b>3. Đoạn code và kết quả</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">Chúng ta sẽ xây dựng chương trình Matlab để xác định quỹ đạo chuyển động ném xiên trong trọng trường có lực cản mơi 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) thơng qua phương trình vi phân tương ứng như đề cập ở phần 2 bằng Matlab như sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">+ Với các giá trị đã nhập, ta có các phương trình sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">- Sau cùng, ta sẽ vẽ trên một đồ thị quỹ đạo của chất điểm với các thơng số đã nhập bằng Matlab:
- Chương trình được viết bằng Matlab sau khi đã hoàn chỉnh:
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><b>4. Tài liệu tham khảo</b>
<i>[1] A. L. Garcia and C. Penland, MATLAB Projects for Scientists andEngineers, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.</i>
[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.
</div>
