MATLAB在物理中应用

MATLAB在物理学中的应用，1，大学物理和中学物理有什么区别？你在大学物理学习上感觉到什么困难？怎么办？引进信息技术，用电脑处理物理问题！MATLAB在物理学中的应用，信息技术在教育中的应用，简单的课件和学习制作。权威人士指出：“在科学和工程中，计算机的低、中、高级应用分别是数值计算、计算机模拟、计算机智能。”节省时间：使用软件轻松、快速地计算结果。进一步研究：通过图形和模拟动画显示和研究进化过程，使抽象问题可视化。能力培养：帮助学生在这个研究过程中探索，培养学生的创新精神和实践能力，这正是我院培养应用型人才的方法之一。1，在动力学中应用，1，1弹性球体，初始高度h=10m，向上初始速度v0=15m/s，撞击地面的速度衰减系数k=0.8，计算任意瞬时球的速度和位置。解法：解析由运动方程式套用，y，0，第一，在动力学中套用，1，弹性圆球，初始高度h=10m，上行初始速度v0=15m/s，接触地面的速度衰减系数k=解决方案：(1)现有计算方法第一次接触前v=v201-gt，y=h v201t-gt2/2，t1=3.62s第二次接触前v202=-k (v201-gt1).第n次接触前v0n=-k(v0(n-1)-gt(n-1)v=v0n-gt，y=v0nt-gt2/2tn=2v0n/H=10%初始速度，高度g=-9.8；K=0.8%重力加速度衰减系数T=0；fort=0:0.053300v=v0g *(t-t)；查找%速度y=h v 0 *(t-t)g *(t-t)2/2；%高度ify=0v 0=-0.8 * v；T=t%每次球落地所需的时间h=0；绘制Endsubplot(1，2，2)%球的运动图像的pause (0)。)plot (1，y，or，markersize，10， markerface，1，0，0) axis (0，2，0，22.num 2 str (v，4)，y=，num 2 str (y，2) end，计算结果，(3)使用MATLAB模拟，h=10m，v0=15m/Xd=d solve (d2x2 * b * dxw0 2 * x=0，dx (0)=0，x (0)=a，t)；w0=3；B=0.8A=0.2T=linspace(0，8，200)；xf1=eval(xf)；xd1=eval(xd)；B=0.99 * w0xd2=eval(xd)；Plot (t，xf1，-r，t，xd1，-b，t，xd2，-g，t，0，-k) axis (0，8，-0.25，0.25)计算和分析，红线-简单共振，使用MATLAB计算强制振动程序，clear all % sy 196 . MX=d solve(d2x 2 * b * dxw 0 2 * x h * cos(WC * t)=0，dxw0W0=0.3 * piB=0.1A=0.2H=0.4T=linspace(0，100，1000)；I=1；fork=0 . 1:0 . 01:2 . 5% k=WC/w0驱动频率与自然频率之比r(I)=k；Wc=k * w0xc1=eval(xc)；a(I)=max(real(xc1)；I=I 1；Endsubplot(2，1，1)%是强制振动振幅与频率比率之间的关系曲线plot(r，a，)。-r)subplot(2，1，2)%表示强制振动曲线plot(t，xc1，-b，t，0，-r)，计算结果和分析，上图显示了强制振动的幅度a等于k=WC/下图显示了稳定状态下的强制振动是与谐波驱动力频率相同的简单谐波振动。操作：1，假设示例1中，弹性球每个接触失去30%的能量，重新计算和模拟球的速度和位置。2，在示例2中，取为其他值，使用=0.001，0.05，0.1，0.5，2等查看强制振动的振幅如何变化。如果增大k值(如K=20)，可以知道强制振动曲线如何变化吗？请物理解释一下。第二，在电磁学中的应用，1，恒定磁场分布。在y-z平面上设定电流环，环心为座标原点o，环半径为Rh，通过电流为I0，z=0，计算并绘制x-y平面上磁场的分布。解法：非碗法，电流元素Idl为空间p中的以下向量叉积，MATLAB计算程式，Clearall%sy224.mRh=input(输入环半径，Rh=)；I0=input(环形电流输入，I0=)；mu0=4 * pi * 1e-7；c0=mu0/(4 * pi)* I0；%合并常数Nh=20%电流回路段数x=linspace(-3，3，Nh)；y=x；确定观察点范围% theta 0=linspace(0，2*pi，Nh 1)；%环的圆周角度线段thetal=theta 0(1: NH)；y1=Rh * cos(thetal)；%环每个线段向量的起始座标y1，z1z 1=Rh * sin(thetal)；theta 2=theta 0(2330 NH 1)；%注意thetal和theta2之间的差异y2=Rh * cos(theta 2)；%环每个线段向量的结束座标y2，z2z 2=Rh * sin(theta 2)；xc=0；YC=(y2 y1)/2；ZC=(z2 Z1)/2；%计算回路中每个线段矢量中点的坐标分量dlx=0。dly=y2-y1；dlz=z2-Z1；%计算环中每个线段的矢量D1的三个分量。x1=x2=0，NGx=NhNGy=NGx%确定网格线数fori=1:NGy%循环每个网格点的B(x，y)值forj=1: ngxrx=x(j)-xc；ry=y(I)-YC；rz=0-ZC；计算矢量直径r的三个长度分量。p点z=0r 3=sqrt (rx .2 ry .2 rz .2). 3；%计算r 3d lxx _ x=dly。* rz-dlz。* ry%计算叉产品DLR的x和y分量，z分量为0dlXr_y=dlz。*rx-dlx。* rzBx(i，j)=sum(C0 * dlXr _ x ./R3)；%循环中每段产生的磁场分量为By(i，j)=sum(C0 * dlXr _ y ./R3)；B=(bx .2 by .2). 0.5；% b大小endendsubplot (1，2，1)，quiver (x，y，bx，by)；以% quiver表示的磁场矢量图片xlabel (x)，ylabel (y) axis (-3，3，-3)sub plot(1，2，2) mesh (x，y)%磁场大小分布也是xlabel(x)、ylabel(y)、zlabel(v)、计算结果Rh=2m、I0=100A。左图中的矢量不表示磁感应线，而是均匀分布，磁场的强度表示为矢量的长度，右图中的z轴仅表示磁场的大小。2，在电磁学中应用，2，在下面的直流电路中，i1，i3，V3，V5，i2，I1，i3，i7，i4，i6，R7=12，分析： (请参阅0，0，0，6，-