【运动学】基于matlab速度+加速度数值计算（匀速圆周运动） 【含Matlab源码 975期】
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二、简介
通过质点的匀速圆周运动说明质点做二维曲线运动的速度和加速度的计算方法。质点的运动方程实际上是以时间为参数的轨道方程，运动方程还能说明质点的运动方向。通过图片说明：当质点做匀速圆周运动时，速度和加速度的分量是周期性变化的，速度和加速度的大小是一个常数，而方向会发生跃变。
三、部分源代码
%质点的匀速圆周运动
clear %清除变量
r=0.3; %半径
x=-r:0.01:r; %x坐标
y=sqrt(r^2-x.^2); %y坐标
figure %创建图形窗口
plot(x,[y;-y],'LineWidth',2) %画圆
grid on %加网格
axis equal %使坐标间隔相等
title('轨迹','FontSize',16) %标题
xlabel('\itx\rm/m','FontSize',16) %横坐标标签
ylabel('\ity\rm/m','FontSize',16) %纵坐标标签
text(0,0,'按回车键显示质点运动方向!','FontSize',16)%显示提示
pause %暂停
tm=6; %质点的运动时间
t=0:0.001:tm; %时间向量
w=2; %系数
x=r*sin(w*t); %x坐标
y=r*cos(w*t); %y坐标
hold on %保持图像
comet(x,y) %画彗星式轨道
figure %创建图形窗口
subplot(2,1,1) %选子图
plot(t,x,'--',t,y,'-.',t,sqrt(x.^2+y.^2),'LineWidth',2)%画曲线
grid on %加网格
title('位矢','FontSize',16) %标题
xlabel('\itt\rm/s','FontSize',16) %横坐标标签
legend('水平坐标','竖直坐标','位矢大小',4)%图例
alpha=atan2(y,x)*180/pi; %与x正方向的夹角
%alpha=atan(y./x)*180/pi; %与x正方向的夹角(不对)
subplot(2,1,2) %选子图
plot(t,alpha,'LineWidth',2) %画角度曲线
grid on %加网格
title('位矢方向','FontSize',16) %标题
xlabel('\itt\rm/s','FontSize',16) %横坐标标签
ylabel('\it\alpha\rm/(\circ)','FontSize',16)%纵坐标标签
vx=w*r*cos(w*t); %x速度
vy=-w*r*sin(w*t); %y速度
figure %创建图形窗口
subplot(2,2,1) %选子图
plot(t,vx,'LineWidth',2) %画x速度曲线
grid on %加网格
title('速度的\itx\rm分量','FontSize',16)%标题
xlabel('\itt\rm/s','FontSize',16) %横坐标标签
ylabel('\itv_x\rm/m\cdots^-^1','FontSize',16)%纵坐标标签
subplot(2,2,2) %选子图
plot(t,vy,'LineWidth',2) %画y速度曲线
grid on %加网格
四、运行结果
五、matlab版本及参考文献
1 matlab版本
2014a
2 参考文献
[1] 门云阁.MATLAB物理计算与可视化[M].清华大学出版社，2013.
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