پرونده:Wave equation 1D fixed endpoints.gif

Page contents not supported in other languages.
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

Wave_equation_1D_fixed_endpoints.gif(۲۷۴ × ۱۲۱ پیکسل، اندازهٔ پرونده: ۱۲۹ کیلوبایت، نوع MIME پرونده: image/gif، چرخش‌دار، ۹۹ قاب، ۴٫۹ ثانیه)

توضیح
English: Illustration of solution of one-dimensional wave equation: a gaussian wave on a string fixed at both ends. The wave reflects from each end with a 180° phase shift.
تاریخ (UTC)
منبع self-made, with en:Matlab
پدیدآور Oleg Alexandrov
 
این نمودار با MATLAB ساخته شده است.
Public domain من، دارنده حق تکثیر این اثر، این اثر را به مالکیت عمومی منتشر می‌کنم. این قابل اجرا در تمام نقاط جهان است.
در برخی از کشورها ممکن است به صورت قانونی این امکان‌پذیر نباشد؛ اگر چنین است:
من اجازهٔ استفاده از این اثر را برای هر مقصودی، بدون هیچ‌گونه شرایطی می‌دهم، تا وقتی که این شرایط توسط قانون مستلزم نشده باشد.

MATLAB source code

% A wave travelling on a string with
% fixed endpoints

function main()

   % KSmrq's colors
   red    = [0.867 0.06 0.14];
   blue   = [0, 129, 205]/256;
   green  = [0, 200,  70]/256;
   yellow = [254, 194,   0]/256;
   white = 0.99*[1, 1, 1];
   
   % length of the string and the grid
   L = 5;
   N = 151;
   X=linspace(0, L, N);

   h = X(2)-X(1); % space grid size
   c = 0.5; % speed of the wave
   tau = 0.25*h/c; % time grid size
   
   K = 5; % steepness of the bump
   S = 0; % shift the wave
   f=inline('exp(-K*(x-S).^2)', 'x', 'S', 'K'); % a gaussian as an initial wave
   df=inline('-2*K*(x-S).*exp(-K*(x-S).^2)', 'x', 'S', 'K'); % derivative of f

   % wave at time 0 and tau
   U0 = 0*f(X, S, K);
   U1 = U0 - 2*tau*c*df(X, S, K);
   
   U = 0*U0; % current U

   Big=10000;
   Ut = zeros(Big, N);
   Ut(1, :) = U0;
   Ut(2, :) = U1;
   
   % hack to capture the first period of the wave
   min_k = 2*N; k_old = min_k; turn_on = 0;

   for j=3:Big

      last_j = j;
      
      %  fixed end points
      U(1)=0; U(N)=0;
      
      % finite difference discretization in time
      for i=2:(N-1)
         U(i) = (c*tau/h)^2*(U1(i+1)-2*U1(i)+U1(i-1)) + 2*U1(i) - U0(i);
      end

      Ut(j, :) = U;
      
      % update info, for the next iteration
      U0 = U1; U1 = U;

      % hack to capture the first period of the wave
      k = find ( abs(U) == max(abs(U)) );
      k = k(1);

      if k > N/2
         turn_on = 1;
      end

      min_k = min(min_k, k_old);
      if k > min_k & min_k == k_old & turn_on == 1
         break;
      end
      k_old = k; 
      
   end

   % truncate to the first period
   last_j = last_j - 1;
   Ut = Ut(1:last_j, :);

  % shift the wave by a certain amount
   shift = floor(last_j/4);
   Vt=Ut;
   Ut((last_j-shift+1):last_j, :) = Vt(1:shift, :);
   Ut(1:(last_j-shift), :)        = Vt((shift+1):last_j, :);

   num_frames = 100;
   spacing=floor(last_j/num_frames)
   
   % plot the wave
   for j=1:(last_j-spacing+1)

      U = Ut(j, :);

      if rem(j, spacing) == 1

         figure(1); clf; hold on;
         axis equal; axis off; 
         lw = 3; % linewidth
         plot(X, U, 'color', red, 'linewidth', lw);
	 
         % plot the ends of the string
         small_rad = 0.06;
         ball(0, 0, small_rad, red);
         ball(L, 0, small_rad, red);
	 
         % size of the window
         ys = 1.1;
         axis([-small_rad, L+small_rad, -ys, ys]);
      
         % small markers to keep the bounding box fixed when saving to eps
         plot(-small_rad, ys, '*', 'color', white);
         plot(L+small_rad, -ys, '*', 'color', white);

         frame_no = floor(j/spacing)+1;
         frame=sprintf('Frame%d.eps', 1000+frame_no);
         disp(frame)
         saveas(gcf, frame, 'psc2');
         
      end
   end
   
function ball(x, y, radius, color) % draw a ball of given uniform color 
   Theta=0:0.1:2*pi;
   X=radius*cos(Theta)+x;
   Y=radius*sin(Theta)+y;
   H=fill(X, Y, color);
   set(H, 'EdgeColor', color);

% The gif image was creating with the command 
% convert -antialias -loop 10000  -delay 15 -compress LZW Frame10* Movie.gif

عنوان

شرحی یک‌خطی از محتوای این فایل اضافه کنید
One-dimensional wave equation

آیتم‌هایی که در این پرونده نمایش داده شده‌اند

توصیف‌ها

تاریخچهٔ پرونده

روی تاریخ/زمان‌ها کلیک کنید تا نسخهٔ مربوط به آن هنگام را ببینید.

تاریخ/زمانبندانگشتیابعادکاربرتوضیح
کنونی‏۲۴ اوت ۲۰۰۷، ساعت ۰۱:۲۷تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۲۴ اوت ۲۰۰۷، ساعت ۰۱:۲۷۲۷۴ در ۱۲۱ (۱۲۹ کیلوبایت)Oleg Alexandrov{{Information |Description=Illustration of en:Wave equation |Source=self-made, with en:Matlab |Date=~~~~~ |Author= Oleg Alexandrov }} {{PD-self}} Category:Waves Category:Partial differential equations [[Catego

صفحه‌های زیر از این تصویر استفاده می‌کنند:

کاربرد سراسری پرونده

ویکی‌های دیگر زیر از این پرونده استفاده می‌کنند:

نمایش استفاده‌های سراسری از این پرونده.