利用matlab研究受空氣阻尼的拋體運(yùn)動(dòng)應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 都有大量的矩陣運(yùn)算以及其他數(shù)值運(yùn)算。在理論力學(xué)和普通物理學(xué)的范圍內(nèi)，一般說(shuō)來(lái)，拋射體的運(yùn)動(dòng)可看作是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，在假定空氣阻力可以忽略或阻力至于速度的一次放成正比的情況下，用解析法能夠很容易的求解運(yùn)動(dòng)方程，但這種假定，只有在被拋射出的物體運(yùn)動(dòng)速度很低時(shí)才能近似成立。MATLAB正是處理非線(xiàn)性問(wèn)題的很好的工具，既能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又能繪制有關(guān)曲線(xiàn)，非常方便。常用的數(shù)值方法有差分法、有限元法、加權(quán)殘值法、邊界元法登。再次，得到了阻尼運(yùn)動(dòng)的方程后，接下就是如何去解出方程，根據(jù)經(jīng)典理論物理的牛頓運(yùn)動(dòng)分析方法固然可以解出，但是步驟繁瑣，易出錯(cuò)。由于此算法精度高，采取措施對(duì)誤差進(jìn)行抑制，所以其實(shí)現(xiàn)原理也較復(fù)雜。利用這樣的原理，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)（過(guò)于繁瑣省略），可以得出截?cái)嗾`差為O(h^5)的四階龍格庫(kù)塔公式：K1＝f(Xn,Yn)。程序global m d e m=1。m7xppy=[。strdd{3}=39。H{i}=max(y(:,3)) %XT{i}=t(find(y(:,3)==H{i})) %U \)?+5/oM: fvx0{i}=y(find(y(:,3)==H{i}),2) %5oM:(Bsubplot(2,1,1) %J[2axis([0 6 70 2])。 %yl7rfXsubplot(2,1,2)axis([0 10 0 4]) hold on xlabel(39。met(t,y(:,2)) %(B* f\2end4．圖形討論圖形的物理意義：由上圖可以看出，當(dāng)拋體運(yùn)動(dòng)所受空氣阻力為零時(shí)，從y—x圖可知，其可以分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來(lái)最終完美的結(jié)果。 回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了測(cè)試；熟悉了Matlab運(yùn)行環(huán)境和如何編寫(xiě)Matlab語(yǔ)言，了解了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本思想和概念。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)Matlab在物理計(jì)算方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。dx/dt39。 ylabel(39。 %J?8 amp。m
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