已知一质量为m的物体从坐标原点沿与x轴45°夹角的方向斜向上、以初速度20ms抛出用matlab绘制其从抛出时刻开始到再次落回地面的轨迹。
假设物体在坐标原点以初速度20m/s抛出,x轴正方向为物体的运动方向,则物体的运动方程为:
x = v0 * t * cos(45°) y = v0 * t * sin(45°) - 0.5 * g * t^2
其中,v0为初速度,t为时间,g为重力加速度。
根据题目要求,我们需要绘制物体从抛出时刻开始到再次落回地面的轨迹,即物体的y坐标为0时的时间。
令y = 0,解得t = (v0 * sin(45°) + sqrt((v0 * sin(45°))^2 + 2 * g * h)) / g
其中,h为物体的最大高度,由初速度和重力加速度决定,h = (v0 * sin(45°))^2 / (2 * g)
根据以上推导,我们可以编写如下的Matlab程序来绘制物体的轨迹:
% 物体的质量
m = 1;
% 重力加速度
g = 9.8;
% 初速度
v0 = 20;
% 最大高度
h = (v0 * sin(pi/4))^2 / (2 * g);
% 轨迹的时间间隔
dt = 0.01;
% 计算物体的轨迹
t = 0:dt:((v0 * sin(pi/4) + sqrt((v0 * sin(pi/4))^2 + 2 * g * h)) / g);
x = v0 * t * cos(pi/4);
y = v0 * t * sin(pi/4) - 0.5 * g * t.^2;
% 绘制物体的轨迹
figure;
plot(x, y);
xlabel('x');
ylabel('y');
title('物体的轨迹');
grid on;
运行以上代码,即可绘制出物体从抛出时刻开始到再次落回地面的轨迹
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