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 Thị Hải Miền.
LỚP BÀI TẬP: L29-A
TÊN NHĨM: Nhóm 02

21/4/2021

1


Sinh viên thực hiện:

Họ Và Tên

Mã Số Sinh Viên

1. Lê Phương Các

2110833

2. Phạm Trường Giang

2111105

3. Phạm Nguyễn Thành Danh

2110072

4. Hồ Lệ Giang

2111093

5. Lê Khánh Duy

2113009

LỚP BÀI TẬP: L29-A
TÊN NHĨM: Nhóm 02

2


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 tốn quỹ đạo rồi dùng các công thức đã học để
đưa ra các thơng số chuyển động, thiết lập phương trình chuyển động và sử dụng phần mềm Matlab
để giải một số bài tốn 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:
cos ( bt )
{Vx=aVy =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
sin ⁡(bt)
b

Ta tìm được phương trình chuyển động theo phương y
y = y o + ∫ v y dt
⇒ y = y o + c x ot -

ac
cos ⁡(bt )
b2

Phương trình chuyển động của vật :
4


{

a
x=x o + sin ( bt )
b
ac
y= y o +c x o t− 2 cos ( bt )
b

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: ');
switch n
case 1
%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: />if b==2
y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t);
else
y=int(Vy,t);
end

5

disp(y)
case 2
%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: />if b==2
y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t) +Cy;
else
y=int(Vy,t)+Cy;
end
disp(y)
case 3
%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: />if b==2
y = (-c*a)/(b*b)*cos(b*t)+c*Cx*t;
else
y=int(Vy,t);
end
disp(y)
case 4
%Tinh toan phuong trinh chuyen dong theo phuong x va y

6


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: />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

8


//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

10


11