1 简介 在物理教学中,质点运动轨迹问题是一个常见的问题.根据质点的运动方程,应用Matlab软件的绘图功能绘制出质点的运动轨迹,能够让学生更容易理解和掌握物理规律,领会其中的奥妙
1 简介
在物理教学中,质点运动轨迹问题是一个常见的问题.根据质点的运动方程,应用Matlab软件的绘图功能绘制出质点的运动轨迹,能够让学生更容易理解和掌握物理规律,领会其中的奥妙.
2 完整代码
%质点的螺旋运动轨迹和速度clear %清除变量
k=input('请输入角度系数:'); %键盘输入角度系数
%0.5 %参考值
th=(0:5000)/5000*2*pi*5; %5圈极角
r=1+k*th; %极径
figure %创建图形窗口
h=polar(th,r); %画极坐标图
set(h,'LineWidth',2) %加粗曲线
fs=16; %字体大小
title('质点在极坐标系中的螺旋运动','FontSize',fs)%标题
text(0,0,['\itk\rm=',num2str(k)],'FontSize',fs)%角度系数文本
x=r.*cos(th); %横坐标
y=r.*sin(th); %纵坐标
%[x,y]=pol2cart(th,r); %效果同上
figure %创建图形窗口
comet(x,y) %画彗星式轨迹
plot(x,y,'LineWidth',2) %画轨迹曲线
grid on %加网格
axis equal %使坐标间隔相等
title('质点在直角坐标系中的螺旋运动','FontSize',fs)%标题
xlabel('\itx/r\rm_0','FontSize',fs) %横坐标标签
ylabel('\ity/r\rm_0','FontSize',fs) %纵坐标标签
text(0,0,['\itk\rm=',num2str(k)],'FontSize',fs)%角度系数文本
wt=0:0.1:2; %时间与角速度的乘积(角度)
vr=ones(size(wt)); %径向速度(全1向量)
vth=1/k+wt; %角向速度
v=sqrt(1+(1/k+wt).^2); %总速度
figure %创建图形窗口
%plot(wt,[vr;vth;v],'LineWidth',3) %画速度曲线
plot(wt,vr,'o-',wt,vth,'*-',wt,v,'.-','LineWidth',2)%画速度曲线
grid on %加网格
title('螺旋运动的速度','FontSize',fs) %标题
xlabel('\it\omegat','FontSize',fs) %横坐标标签
legend('径向速度\itv_r/v\rm_0','角向速度\itv_\theta/v\rm_0',...
'速度\itv/v\rm_0',2) %图例
text(0,2,['\itk\rm=',num2str(k)],'FontSize',fs)%角度系数文本
3 仿真结果
4 参考文献
[1]李 洁, 梁冬梅, 罗志荣. MATLAB在质点运动轨迹中的应用[J]. 物理通报, 2017(6):4.
博主简介：擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真，相关matlab代码问题可私信交流。
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