scribfree.com_vl1 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1 ĐỀ TÀI 6: BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo của vật khi có phương trình chuyển động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1
ĐỀ TÀI 6:
BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo của vật khi có phương trình chuyển động

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯU GIA THIỆN

LỚP: L38
NHÓM: 4


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1
ĐỀ TÀI 6:
BÀI TẬP 26: Vẽ quỹ đạo của vật khi có phương trình chuyển động

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯU GIA THIỆN
LỚP: L38
NHÓM: 4


Lời cảm ơn
Trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận nói trên, nhóm chúng em đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm và ủng hộ, giúp đỡ tận tình của thầy cơ, anh
chị em và bè bạn. 

Ngồi ra, nhóm cũng xin gửi lời tri ân chân thành nhất đến thầy Trần
Trung Tín, là giảng viên hướng dẫn cho đề tài matlab này. Nhờ có thầy hết
lịng chỉ bảo mà nhóm đã hoàn thành bái cáo đúng tiến độ và giải quyết tốt
những vướng mắc gặp phải. Sự hướng dẫn của thầy đã là kim chỉ nam cho mọi
hành động của nhóm và phát huy tối đa được mối quan hệ hỗ trợ giữa thầy và
trị trong mơi trường giáo dục.
Lời cuối, xin một lần nữa gửi lời biết ơn sâu sắc đến các cá nhân, các thầy
cô đã dành thời gian chỉ dẫn cho nhóm. Đây chính là niềm tin, nguồn động lực
to lớn để nhóm có thể đạt được kết quả này.

Lớp: L38
Nhóm: 4
Sinh viên thực hiện :
STT

Họ và Tên

MSSV

1

Nguyễn Văn Đạt

2115397

2

Phạm Bá Hoàng

2113414

3

Nguyễn Hoàng Long Vũ

2112668

4

Lê Trần Hoàng

2113400

5

Võ Minh Kha

2110235

Tất cả sinh viên đều trong danh sách đều thuộc lớp bài tập của giảng viên Trần
Trung Tín và lớp lý thuyết của giảng viên Lưu Gia Thiện.


A. Mục lục
1. Lời mở đầu
2. Yêu cầu đề bài
Input
Output
3. Cơ sở lí thuyết
4. Đoạn code và kết quả

5. Một số hình ảnh minh họa

B. Danh mục hình
Bài báo cáo lấy sử dụng lấy từ quá trình hình ảnh lấy từ q trình thực hiện ví dụ
trên chương trình Matlab

C. Nội dung
Vẽ quỹ đạo của vật khi có phương trình chuyển động


1. Lời mở đầu
 Phần mở đầu:

Trong cuộc sống hằng ngày, vạn vật xung quanh ta đều luôn chuyển động
không ngừng. Ví dụ như chuyển động của các thiên thể trên bầu trời, chuyển
động của xe ô tô trên đường, chuyển động của một con thoi trong máy dệt...
Như vậy chúng ta hiểu rằng chuyển động của một vật là sự thay đổi liên tục vị
trí của vật đó theo thời gian. Trong q trình chuyển động đó, tất cả cả vị trí
của vật vạch ra trong khơng gian được gọi là quỹ đạo. Và để mô tả chuyển
động của một vật trong không gian 2 chiều, chúng ta cần xét đến vận tốc, gia
tốc và quỹ đạo chuyển động của nó. Trong bài báo cáo này, chúng ta sẽ tìm
hiểu cơ sở lí thuyết và xây dựng Matlab để mô tả chuyển động của vật trong
không gian 2 chiều

2.Yêu cầu đề bài:
 2.1 Input: No Input

 2.2 Output: Quỹ đạo của vật trong khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s.
Độ lớn gia tốc của chất điểm lúc t = 1 s

3.Cơ sở lí thuyết:


Mô tả chuyển động vật trong không gian 2 chiều :
 Gắn vào điểm góc của bán kính Vecto r⃗ một hệ trục tọa độ Descartes Oxy,
với các vecto đơn vị trên trục Ox và Oy.
r⃗ =x i⃗ + y ⃗J

 Trong hệ tọa độ 2 chiều, chuyển động của vật được mô tả theo Ox và Oy,
ứng với 2 phương trình chuyển động của vật phụ thuộc vào thời gian t là
x(t) và y(t).
 Khi chất điểm chuyển động, r⃗ cũng như các tọa độ x(t), y(t) của nó cũng
thay đổi theo thời gian t.
 Để xác định phương trình quỹ đạo từ các phương trình chuyển động, ta
thực hiện việc khử bỏ biến thời gian t, ta sẽ được phương trình quỹ đạo:
F(x,y) = 0.

Vecto vận tốc:
-

Vận tốc tức thời:
d ⃗r dx dy
⃗
V = = i⃗ + ⃗j=v x ⃗i + v y ⃗j
dt dt
dt

Ứng với Vx = dx/dt và Vy = dy/dt.
Vecto gia tốc:
+ Gia tốc tức thời:

a⃗ =

d ⃗v d v x ⃗ d v y ⃗
=
i+
j=ax ⃗i + a y ⃗j
dt
dt
dt

 Ứng với ax = d2x/dt2 và ay = d2y/dt2.


Áp dụng:

 Để vẽ quỹ đạo của vật cần xác định các giá trị x và y của phương trình quỹ đạo
từ phương trình chuyển động của vật.

-

Theo đề bài ta có :

+ Lấy các giá trị từ t = 0 đến t = 5s, từ các giá trị t xác định các giá trị x và y của
vật.
+ Sau khi đã xác định được các giá trị x và y, ta tiến hành vẽ quỹ đạo vật trên đồ
thị Oxy.
-

Xác định độ lớn gia tốc chất điểm lúc t = 1s:

+ Độ lớn gia tốc chất điểm a = |√ a2x + a2y |
▪

Trong đó:
ax =

d vx
= -6t.
dt

ay =

d vy
= 8.
dt

+ Tại t = 1s, nên a = 10 m/s2.

4. Đoạn code và kết quả
clc
close all
clear all


syms t
x = 3*t - t^3;
y = 4*t^2;
ax = diff(x,2);
ay = diff(y,2);
a = sqrt(ax^2 + ay^2);

disp('a) Quỹ đạo của vật trong khoảng thời gian từ t=0 đến
t=5s:');
tg=0:0.1:5;
x=subs(x,tg);
y=subs(y,tg);
subplot(2,2,1);
plot(tg,x,'m');
ylim([-120 10]);
xlim([-1 6])
xlabel('tg');ylabel('x');
subplot(2,2,2);
plot(tg,y,'b');
ylim([-10 110]);
xlim([-1 6]);
xlabel('tg');ylabel('y');
subplot(2,2,3);
plot(x,y,'r');
title('Quy dao');
xlim([-115 10]);
ylim([-10 110]);
xlabel('x');
ylabel('y');
grid on ;
hold on;
disp('b) Xác định độ lớn của gia tốc:')
t=input('nhập thời gian: t = ');
a=double(subs(a,t));
fprintf(['Độ lớn của gia tốc lúc t=' num2str(t) 's là: %f
(m/s^2)'],a)

5.Một số hình ảnh minh họa

Màn hình sau khi Run

Cho t=3 thì độ lớn gia tốc sẽ là 19.697716 (m/s2)


*Đường cong màu tím biểu thị cho sự biến đổi của x theo t
*Đường cong màu xanh biểu thị cho sự biến đổi của y theo t
*Đường cong màu đỏ biểu thị cho sự đường cong của quỹ đạo theo x và y


D. Kết luận
Như vậy, ta đã đi từ những vấn đề chung đến bài tốn riêng khá phức tạp
địi hỏi nhiều cơng việc tính tốn với người giải quyết bài tốn. Tuy nhiên,
với sự hỗ trợ của cơng cụ Matlab,việc giải quyết, khảo sát bài toán trở nên
dễ dàng, sinh động và trực quan hơn.

E. Tài liệu tham khảo
- Nguyễn Thị Bé Bảy – Huỳnh Quang Linh - Trần Thị Ngọc Dung, “Giáo trình
vật lí đại cương A1 “
- L. Garcia and C. Penland (1996), “MATLAB Projects for Scientists and
Engineers”, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
- Trần Quang Khánh (2002), “Giáo trình cơ sở Matlab ứng dụng”, tập I và II,
NXB Khoa học & Kỹ thuật.