Tập tin:Wave equation 1D fixed endpoints.gif

Từ testwiki
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm
Wave_equation_1D_fixed_endpoints.gif (274×121 điểm ảnh, kích thước tập tin: 129 kB, kiểu MIME: image/gif, có lặp, 99 khung ảnh, 4,9 s)

Tập tin này được lưu ở Wikimedia Commons và nó có thể được sử dụng ở các dự án khác. Lời miêu tả của tập tin tại trang mô tả được hiển thị dưới đây.

Miêu tả

Miêu tả
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.
Ngày
Nguồn gốc Tác phẩm được tạo bởi người tải lên
Tác giả Oleg Alexandrov
GIF genesis
InfoField
 This diagram was created with MATLAB.

Giấy phép

Public domain Tôi, người giữ bản quyền của tác phẩm này, chuyển tác phẩm này vào phạm vi công cộng. Điều này có giá trị trên toàn thế giới.
Tại một quốc gia mà luật pháp không cho phép điều này, thì:
Tôi cho phép tất cả mọi người được quyền sử dụng tác phẩm này với bất cứ mục đích nào, không kèm theo bất kỳ điều kiện nào, trừ phi luật pháp yêu cầu những điều kiện đó.

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

Chú thích

Ghi một dòng giải thích những gì có trong tập tin này
One-dimensional wave equation

Khoản mục được tả trong tập tin này

mô tả

Lịch sử tập tin

Nhấn vào ngày/giờ để xem nội dung tập tin tại thời điểm đó.

Ngày/GiờHình xem trướcKích cỡThành viênMiêu tả
hiện tại02:27, ngày 24 tháng 8 năm 2007Hình xem trước của phiên bản lúc 02:27, ngày 24 tháng 8 năm 2007274×121 (129 kB)wikimediacommons>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

Trang sau sử dụng tập tin này: