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两力合成.docx
两力合成求两个力的合力,画出力的合成图。解析如图1所示,两个力F1和F2的合力大小为F=夹角为φ=arctan图1F2F1Fθφ程序main.m代码如下:%两力的合成的主程序clear %清除变量f1=30; %第1个力f2=50; %第2个力theta=60; %两力之间的夹角P0_14fun(f1,f2,theta) %调用函数文件画力的合成图P0_14fun(f1,60,120) %调用函数文件画力的合成图fun.m代码如下。%两力的合成的函数文件function fun(f1,f2,theta)th=theta*pi/180; %角度化为弧度f=sqrt(f1^2+f2^2+2*f1*f2*cos(th)); %合力的大小phi=atan2(f2*sin(th),f1+f2*cos(th)); %合力的方向fx=[f1,f2*cos(th),f*cos(phi)]; %力的x分量fy=[0,f2*sin(th),f*sin(phi)]; %力的y分量figure %创建图形窗口quiver([0,0,0],[0,0,0],fx,fy,0,LineWidth,2)%画力矢量hold on %保持图像plot([f1,fx(3)],[0,fy(3)],--,LineWidth,2)%画斜虚线plot([fx(2),fx(3)],[fy(2),fy(3)],--,LineWidth,2)%画横虚线axis equal %使坐标间隔相等grid on %加网格fs=16; %字体大小title(两力的合成,FontSize,fs) %标题xlabel(\itF_x\rm/N,FontSize,fs) %标记横坐标ylabel(\itF_y\rm/N,FontSize,fs) %标记纵坐标txt{1}=[\itF\rm_1=,num2str(f1),N]; %第一个分力元胞txt{2}=[\itF\rm_2=,num2str(f2),N,\it\theta\rm=,... num2str(theta),\circ]; %第二个分力元胞txt{3}=[\itF\rm=,num2str(f),N]; %合力元胞text(fx,fy,txt,FontSize,fs) %标记力phi(abs(phi)1e-5)=0; %角度太小则作零处理text(0,0,[\it\phi\rm=,num2str(phi*180/pi),\circ],FontSize,fs)%标记角度phi=linspace(0,phi); %角度向量plot(f/10*cos(phi),f/10*sin(phi)) %画角度圆弧说明1.从键盘输入两个力的大小和角度,使程序灵活通用。2.根据公式计算合力。3.计算合力的角度时要用第2反正切函数,其值在-π到π之间。4.箭杆指令quiver中第一个和第二个参数(三个零)分别表示三个箭杆的起点横坐标和纵坐标,第三个和第四个参数分别表示箭杆水平长度和竖直长度,第五个参数0表示不用自动刻度而用箭杆的规定长度。5.画虚线形成平行四边形。当F1=30N,F2=50N,θ=60°时,力的合成如图2所示;当F1=30N,F2=60N,θ=120°时,力的合成如图3所示。图2图36.将文本放在元胞中,用文本指令标记力的大小。7.在图形窗口中往往要显示希腊字母或特殊字符。MATLAB作图所用的希腊字母如表1所示,MATLAB作图常用的字符为表2所示。8.当初值或(和)终值是无理数时,常用linspace函数形成向量,以免漏掉初值或终值。表1 MATLAB作图所用的希腊字母指令字母指令字母指令字母指令字母\alphaαA\nuνΝ\betaβB\xiξ\XiΞ\gammaγ\GammaΓο
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