BÁO cáo bài tập lớn môn vật lý 1 đề tài 7 vẽ QUỸ đạo của vật KHI có PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (558.41 KB, 22 trang )

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

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN VẬT LÝ 1

ĐỀ TÀI 7
“ VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT
KHI CĨ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG ”

GVHD: Gv Nguyễn Thanh Sơn
Gv Lê Như Ngọc
Lớp: L01
Nhóm số: 2
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2022

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN VẬT LÝ 1

ĐỀ TÀI 7
“ VẼ QUỸ ĐẠO CỦA VẬT
KHI CĨ PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG “

GVHD: Gv Nguyễn Ngọc Quỳnh
Gv Nguyễn Đình Quang

Lớp: L01
Nhóm số: 2
Danh sách thành viên:
Họ tên

MSSV

1. Nguyễn Quốc Cường

2152034

2. Lê Tấn Dũng

2210575

3. Trần Thị Mỹ Dung

2210493

4. Nguyễn Hạo Duy

2210512

5. Hà Phúc Đạt

2210668

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2022

2

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

MỤC LỤC
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI..................................................................................................5
1. Yêu cầu.................................................................................................................5
2. Điều kiện...............................................................................................................5
3. Nhiệm vụ...............................................................................................................5
4. Hướng giải quyết..................................................................................................5
5. Ý nghĩa của bài toán.............................................................................................5
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU................................................................................................6
1.1 Tóm tắt................................................................................................................6
1.2 Lí do chọn đề tài.................................................................................................6
1.3 Mục tiêu đề tài....................................................................................................6
1.4 Đối tượng tìm hiểu..............................................................................................7
1.5 Yêu cầu đề bài.....................................................................................................7
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT............................................................................8
2.1 Các khái niệm mở đầu........................................................................................8
2.2 Phương trình chuyển động..................................................................................8
2.3 Vecto vận tốc.....................................................................................................9
2.3.1 Vecto vận tốc trung bình...............................................................................9
2.3.2 Vecto vận tốc tức thời...................................................................................9
2.4 Vecto gia tốc.......................................................................................................9
2.4.1 Vecto gia tốc trung bình...............................................................................9
2.4.2 Vecto gia tốc tức thời....................................................................................9
2.4.3 Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến....................................................10
2.5 Bán kính quỹ đạo..............................................................................................11
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN( Bằng tay)..............................12
3.1 Đề bài................................................................................................................12

3.2 Phương pháp giải..............................................................................................12

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

3

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

CHƯƠNG 4. MATLAB.............................................................................................13
4.1 Giải bài toán bằng sơ đồ khối...........................................................................13
4.2 Đoạn code.........................................................................................................14
4.3 Giới thiệu các lệnh............................................................................................15
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN...............................................................16
5.1 Kết quả..............................................................................................................16
5.2 Kết luận.............................................................................................................17
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................18

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

4

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Đề tài 04: Vẽ quỹ đạo của vật khi có phương trình chuyển động.
1. u cầu: Sử dụng Matlab để giải bài toán sau:

“ Chất điểm chuyển động với phương trình:

(SI)

a. Vẽ quỹ đạo của vật trong khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s.
b. Xác định bán kính cong của quỹ đạo lúc t=1s.
2. Điều kiện:

1) Sinh viên cần có kiến thức về lập trình cơ bản trong MATLAB.
2) Tìm hiểu các lệnh Matlab liên quan symbolic và đồ họa.
3. Nhiệm vụ:

Xây dựng chương trình Matlab:
1) Nhập các giá trị ban dầu (những đại lượng đề cho).
2) Thiết lập các phương trình tương ứng. Sử dụng các lệnh symbolic
để giải hệ phương trình.
3) Vẽ hình.
4. Hướng giải quyết:

- Từ phương trình chuyển động, ta dễ dàng tìm được phương trình
vận tốc và gia tốc của vật.
- Sau đó, ta áp dụng các cơng thức đã học để tính vận tốc, gia tốc
pháp tuyến của vật khi t = 1s từ đó suy ra được bán kính cong quỹ đạo.
- Lập trình Matlab để quỹ đạo của vật và thiết lập các cơng thức trên
vào Matlab để tính bán kính.
5. Ý nghĩa của bài tốn:

- Giúp ta hiểu rõ hơn về các bài toán liên quan đến phương trình
chuyển động của vật, tính được các đại lượng như vận tốc, gia tốc, bán
kính quỹ đạo trong những thời gian cụ thể khi biết phương trình chuyển
động.

- Giúp ta có thêm một số kiến thức về Matlab cơ bản và cách ứng dụng
phần mềm Matlab để giải quyết các bài toán.
BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

5

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Tóm tắt:
Động học chất điểm là một phần của cơ học nghiên cứu về các đặc trưng của
chuyển động và những chuyển động khác nhau (không tính lực tác động). Trong
động học chất điểm, ta biết được các khái niệm về chất điểm, vecto vị trí, vecto
vận tốc, vecto gia tốc cũng như một số dạng chuyển động cơ bản như chuyển
động thẳng biến đổi đều, chuyển động rơi tự do, chuyển động tròn và chuyển
động ném xiên,… Bài báo cáo này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về các khái niệm
trên cũng như cách ứng dụng phần mềm Matlab để giải quyết bài toán cụ thể.
1.2 Lí do chọn đề tài:
- Động lực học chất điểm nói riêng và cơ học nói chung là một trong những
nội chung cơ bản và cần thiết trong quá trình học tập của các bạn sinh viên cũng
như có tính ứng dụng cao trong thực tế. Thật vậy, trong thực tế ta có thể bắt gặp
phần động lực học ở mọi nơi như quỹ đạo của quả bóng rổ, quỹ đạo của Trái Đất
quanh mặt trời,…
- Khi thực hiện đề tài, ta có thể rèn luyện được khả năng vận dụng các kiến
thức đã học để áp dụng vào bài toán cụ thể cũng như học tập được một số kĩ năng
mới như kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng giao tiếp và tăng khả năng sáng tạo, tinh
thần tự học của bản thân.
- Ngồi ra, ta cịn có cơ hội để tìm hiểu thêm về phần mềm Matlab, một công
cụ thông dụng và hiệu quả được sử dụng nhiều trong q trình học tập và nghiên

cứu. Thơng qua đó ta biết thêm nhiều kiến thức cơ bản của Matlab, cũng như các
áp dụng Matlab vào các bài toán thực tế.
1.3 Mục tiêu đề tài:
- Áp dụng các kiến thức đã học để giải quyết chủ đề được giao.
- Sử dụng các thuật toán trong Matlab để vẽ quỹ đạo cũng như tính
tốn các đại lượng bài tốn yêu cầu.

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

6

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

1.4 Đối tượng tìm hiểu
Các khái niệm về phương trình quỹ đạo, phương trình vận tốc, gia tốc , các ứng
dụng kĩ thuật .
Cách sử dụng matlab cơ bản để hiểu hơn về các thuật toán , cách vẽ đồ thị ,
quỹ đạo .
1.5 Yêu cầu đề bài:
* Input
+ Nhập giá trị t = 0 đến t = 5 vào phương trình quỹ đạo.
+ Nhập giá trị t = 1 vào cơng thức bán kính quỹ đạo.
*Output
+ Biểu diễn hình dạng quỹ đạo của chất điểm trên hệ toạ độ Oxy.
+ Tìm bán kính cong của quỹ đạo.

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

7

M, trong đó x,y,z là hàm theo thời gian.

- Quỹ đạo của chất điểm : là tập hợp các vị trí
của chất điểm trong suốt q trình chuyển động,
đường mà chất điểm vạch nên trong không gian
suốt quá trình chuyển động.
BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

8

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

- Phương trình quỹ đạo: là phương trình biểu diễn mối liên hệ
giữa các tọa độ không gian của chất điểm.

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

9

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

2.3 Vecto vận tốc;
2.3.1 Vecto vận tốc trung bình:
- Trong khoảng thời gian
lượng

, vectơ vị trí đã thay đổi một

. Người ta định nghĩa vectơ vận tốc trung bình trong khoảng thời gian

∆𝑡
là:

2.3.2 Vectơ vận tốc tức thời:
- Để đặc trưng cho một cách đầy đủ về phương, chiều và tốc độ
chuyển động của chất điểm, người ta đưa ra đại lượng vật lý vectơ vận
tốc tức thời (hay vectơ vận tốc) được định nghĩa như sau:
- Vectơ vận tốc tức thời là giới hạn của vectơ vận tốc trung bình khi ∆𝑡 →
0:

Trong hệ tọa độ Descartes, ta có

=> Độ lớn của vector vận tốc:

* Vectơ vận tốc

là đạo hàm của vectơ vị trí theo thời gian. Có gốc

đặt tại điểm chuyển động, phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm đó,
chiều là chiều chuyển động và có độ lớn là v.
2.4 Vecto gia tốc:
2.4.1. Vecto gia tốc trung bình:
- Trong khoảng thời gian
-

, vectơ vận tốc đã thay đổi

Độ biến thiên trung bình của vectơ vận tốc trong một

𝒕

đơn vị thời gian là

được gọi là vectơ gia tốc trung bình

của chất điểm và được kí hiệu:
BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

10

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

2.4.2 Vecto gia tốc tức thời:

- Để đặc trưng cho sự biến đổi của vectơ ở mỗi thời điểm, ta phải xét tỷ số
khi
, và giới hạn của
khi
được gọi là vectơ gia tốc tức thời (hay
vectơ gia tốc) của chất điểm tại thời điểm 𝑡, ta vẫn có:

*Vectơ gia tốc của chất điểm là đạo hàm của vectơ vận tốc theo thời gian.
- Trong hệ tọa độ Descartes ta có:

=> Độ lớn của vecto gia tốc:

2.4.3 Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến:
- Vectơ gia tốc

đặc trưng cho sự thay đổi cả về phương, chiều và độ

lớn của vectơ vận tốc. Vậy phải có hai thành phần: một thành phần làm thay đổi độ
lớn và một thành phần làm thay đổi phương và chiều của vecto vận tốc:

+ Vectơ gia tốc tiếp tuyến:

là thành

phần làm thay đổi độ lớn của vectơ vận tốc, nó cùng
chiều với 𝑣⃗ nếu chuyển động nhanh dần (dv/dt > 0)
; hoặc ngược chiều với

𝑣⃗ nếu

chuyển động chậm dần (dv/dt < 0).
*⃗ : vecto đơn vị theo phương tiếp tuyến.
* Phương: trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo.
* Chiều: là chiều chuyển động.

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

11

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

* Độ lớn:

+ Vecto gia tốc pháp tuyến:

là thành phần thay đổi phương của vecto vận tốc (R là bán kính cong của quỹ đạo tại điểm xét).

*𝒏⃗⃗: vecto đơn vị theo phương pháp tuyến.
* Phương: trùng với phương pháp tuyết của quỹ đạo tại P
* Chiều: hướng về tâm của quỹ đạo.

* Độ lớn:
=> Tóm lại, vectơ gia tốc của một chất điểm được phân tích
thành 2 thành phần: gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến:

=> Độ lớn của vecto gia tốc:

2.5 Bán kính quỹ đạo:
-Trong trường hợp quỹ đạo là một
đường cong bất kỳ, tại mỗi vị trí trên
quỹ đạo, 𝑎⃗ có thể được phân tích thành
hai thành phần

và

với cùng

biểu thức như trên với 𝑅 bây giờ là bán
kính cong của quỹ đạo tại vị trí khảo
sát.
Bán kính cong của quỹ đạo được tính theo cơng thức:

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

12

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN
(Bằng tay)
3.1 Đề bài:

(SI)

Chất điểm chuyển động với phương trình:
a. Vẽ quỹ đạo của vật trong khoảng thời gian từ t=0 đến t=5s.
b. Xác định bán kính cong của quỹ đạo lúc t=1s.
3.2 Phương pháp giải

(1)

Từ phương trình :

(1)

Phương trình vận tốc:

(2)

Phương trình gia tốc:

(2)

Vận tốc tại thời điểm t:

(3)

Gia tốc toàn phần tại thời điểm t:

(2)

(3)
(m/s)

(

Gia tốc tiếp tuyến tại thời điểm t:

Gia tốc pháp tuyến tại thời điểm t:
Bán kính cong của quỹ đạo tại thời điểm t:

(4)
BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

13

)

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

Thế t=1s vào (4): R=

Kết thúc

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

15

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

4.2 Đoạn code
% cau a
syms x y t
x=input('Nhap phuong trinh chuyen dong: x='); % x=3t
y=input('Nhap phuong trinh chuyen dong: y='); % y=8t^3-4t^2
t0 = input ('Thoi diem luc dau t0(s): '); % t0=0s
t1 = input ('Thoi gian luc sau t1(s): '); % t1=5s
t = linspace(t0,t1);
figure('name','Quy dao chuyen dong cua chat diem','color','white');
fplot(x,y,[t0,t1],10,'Color','red');
xlabel('Truc x');
ylabel('Truc y');
% cau b
vx=diff(x); % dao ham x theo t
vy=diff(y); % dao ham y theo t
v=sqrt(vx^2+vy^2); % van toc toan phan
ax=diff(vx); % dao ham vx theo t
ay=diff(vy); % dao ham vy theo t
a=sqrt(ax^2+ay^2); % gia toc toan phan
att=diff(v); % gia toc tiep tuyen

an=sqrt(a^2-att^2);; % gia toc phap tuyen
t2 = input('Ban kinh cong quy dao tai t='); %t2=1s
R = subs(v.^2/an,t2);
fprintf('Ban kinh cong cua quy dao là R=%f',R);

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

16

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

4.3 Giới thiệu các lệnh:
- function L16_nhom4: tạo hàm mới với tên tệp tin là L16_nhom4;
- clc: xóa cái cửa sổ lệnh;
- clear all: xóa tất cả các biến trước đó trong workspace;
- close all: đóng hết của sổ hình;
- syms t: Khai báo biến t;
- disp (‘asa’); : Xuất chuỗi kí tự asa ra màn hình;
- t1 = input (‘tên biến’); : Nhập dữ liệu từ bàn phím cho biến t1;
- t = linspace(t1,t2); : t chạy từ t = t1 đến t = t2;
- figure(‘name’,’Quy dao chuyen dong’,’color’,’white’); :Chỉnh cửa sổ hình;
- plot(x,y); :vẽ đồ thị theo x,y;
- xlabel (‘x’); : Đặt tên cho trục x;
- axis equal : tỉ lệ các trục bằng nhau;
- hold on; :Giữ các thao tác tiếp đó trên đồ thị;
- title(‘tên đồ thị’); : Đặt tên cho đồ thị;
- diff(x,n); :Đạo hàm cấp n của hàm x;
- sqrt(x); :căn bậc 2 của x;
- subs(x,t,t0); :tính giá trị tại t0 của x(t);

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

17

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

18

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN
5.1 Kết quả

Hình 5.1.1 Kết quả chạy được từ cửa sổ command window.

Hình 5.1.2 Kết quả quỹ đạo chuyển động của chất điểm.
BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

19

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

- Hình 5.1.1 Cho ta thấy được phương trình chuyển động x(t), y(t), khoảng thời gian
chuyển động cũng như giá trị bán kính quỹ đạo R = m khi t = 1s.

- Hình 5.2.2 Cho ta thấy được hình dạng quỹ đạo của vật.

5.2 Kết luận:
Khi chất điểm chuyển động với phương trình
(SI)
thì ta thấy được quỹ đạo chuyển động của chất điểm là một đường cong và ứng với mỗi
giá trị t khác nhau thì bán kính quỹ đạo của nó cũng khác nhau.
- Ngồi ra ta thấy được việc vận dụng phần mềm Matlab giúp cho chúng ta tính tốn các
giá trị chính xác và nhanh chóng cũng như vẽ quỹ đạo đơn giản và thuận tiện hơn nhiều
so với làm bằng tay thông thường.

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

20

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

21

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

BAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONGBAO.cao.bai.tap.lon.mon.vat.ly.1.de.tai.7.ve.QUY.dao.cua.vat.KHI.co.PHUONG.TRINH.CHUYEN.DONG

BÁO cáo bài tập lớn môn vật lý 1 đề tài 7 vẽ QUỸ đạo của vật KHI có PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về