Skeda:Simple harmonic oscillator.gif

Page contents not supported in other languages.
Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë

Simple_harmonic_oscillator.gif((përmasa 116 × 359 px, madhësia skedës: 52 KB, lloji MIME: image/gif), kthyer, 15 korniza, 1,1 s)

Kjo skedë është prej Wikimedia Commons dhe mund të përdoret nga projekte të tjera. Përshkrimi në këtë skedë në këtë faqe nuk është treguar më poshtë. Shko tek faqja përshkruese në Commons Shko tek faqja përshkruese në Commons

Përshkrimi Illustration of a en:Simple harmonic oscillator
Data
Burimi self-made with en:Matlab. Converted to gif animation with the en:ImageMagick convert tool (see the specific command later in the code).
Autori Oleg Alexandrov
Versione tjera Damped spring.gif Damped version
GIF genesis
InfoField
 
This diagram was created with MATLAB.
Kodi burimor
InfoField

MATLAB code

function main()

% colors
   red      = [0.867    0.06    0.14];
   blue     = [0        129     205]/256;
   green    = [0        200     70]/256;
   black    = [0        0       0];
   white    = [1        1       1]*0.99;
   cardinal = [196      30      58]/256;
   cerulean = [0        123     167]/256;
   denim    = [21       96      189]/256;
   cobalt   = [0        71      171]/256;
   pblue    = [0        49      83]/256;
   teracotta= [226      114     91]/256;
   tene     = [205      87      0]/256;
   wall_color   = pblue;
   spring_color = cobalt;
   mass_color   = tene;
   a=0.65; bmass_color   = a*mass_color+(1-a)*black;
   % linewidth and fontsize
   lw=2;
   fs=20;

   ww = 0.5;  % wall width
   ms = 0.25; % the size of the mass        
   sw=0.1;    % spring width
   curls = 8;

   A = 0.2; % the amplitude of spring oscillations
   B = -1; % the y coordinate of the base state (the origin is higher, at the wall)

   %  Each of the small lines has length l
   l = 0.05;

   N = 15;  % times per oscillation 
   No = 1; % number of oscillations
   for i = 1:N*No

      % set up the plotting window
      figure(1); clf; hold on; axis equal; axis off;

   
      t = 2*pi*(i-1)/(N-0)+pi/2; % current time
      H= A*sin(t) +  B;      % position of the mass

      % plot the spring from Start to End
      Start = [0, 0]; End = [0, H];
      [X, Y]=do_plot_spring(Start, End, curls, sw);
      plot(X, Y, 'linewidth', lw, 'color', spring_color); 

      % Here we cheat. We modify the point B so that the mass is attached exactly at the end of the
      % spring. This should not be necessary. I am too lazy to to the exact calculation.
      K = length(X); End(1) = X(K); End(2) = Y(K);
            
      % plot the wall from which the spring is hanging
      plot_wall(-ww/2, ww/2, l, lw, wall_color);

      % plot the mass at the end of the spring
      X=[-ms/2 ms/2 ms/2 -ms/2 -ms/2 ms/2]+End(1); Y=[0 0 -ms -ms 0 0]+End(2);
      H=fill(X, Y, mass_color, 'EdgeColor', bmass_color, 'linewidth', lw);

          
          % the bounding box
          Sx = -0.4*ww;  Sy = B-A-ms+0.05;
          Lx = 0.4*ww+l; Ly=l;
          axis([Sx, Lx, Sy, Ly]);
          plot(Sx, Sy, '*', 'color', white); % a hack to avoid a saveas to eps bug
          
      saveas(gcf, sprintf('Spring_frame%d.eps', 1000+i), 'psc2') %save the current frame
      disp(sprintf('Spring_frame%d', 1000+i)); %show the frame number we are at
      
      pause(0.1);
      
   end

% The following command was used to create the animated figure.    
% convert -antialias -loop 10000  -delay 7 -compress LZW Spring_frame10* Simple_harmonic_oscillator.gif
   

function [X, Y]=do_plot_spring(A, B, curls, sw);
%  plot a 3D spring, then project it onto 2D. theta controls the angle of projection.
%  The string starts at A and ends at B

   % will rotate by theta when projecting from 1D to 2D
   theta=pi/6;
   Npoints = 500;
   
   % spring length
   D = sqrt((A(1)-B(1))^2+(A(2)-B(2))^2);
   
   X=linspace(0, 1, Npoints);

   XX = linspace(-pi/2, 2*pi*curls+pi/2, Npoints);
   Y=-sw*cos(XX);
   Z=sw*sin(XX);
   
%  b gives the length of the small straight segments at the ends
%  of the spring (to which the wall and the mass are attached)
   b= 0.05; 

% stretch the spring in X to make it of length D - 2*b
   N = length(X);
   X = (D-2*b)*(X-X(1))/(X(N)-X(1));
   
% shift by b to the right and add the two small segments of length b
   X=[0, X+b X(N)+2*b]; Y=[Y(1) Y Y(N)]; Z=[Z(1) Z Z(N)]; 

   % project the 3D spring to 2D
   M=[cos(theta) sin(theta); -sin(theta) cos(theta)];
   N=length(X);
   for i=1:N;
      V=M*[X(i), Z(i)]';
      X(i)=V(1); Z(i)=V(2);
   end

%  shift the spring to start from 0
   X = X-X(1);
   
% now that we have the horisontal spring (X, Y) of length D,
% rotate and translate it to go from A to B
   Theta = atan2(B(2)-A(2), B(1)-A(1));
   M=[cos(Theta) -sin(Theta); sin(Theta) cos(Theta)];

   N=length(X);
   for i=1:N;
      V=M*[X(i), Y(i)]'+A';
      X(i)=V(1); Y(i)=V(2);
   end

function plot_wall(S, E, l, lw, wall_color)

%  Plot a wall from S to E.
   no=20; spacing=(E-S)/(no-1);
   
   plot([S, E], [0, 0], 'linewidth', 1.8*lw, 'color', wall_color);

   V=l*(0:0.1:1);

   for i=0:(no-1)
      plot(S+ i*spacing + V, V, 'color', wall_color)
   end
Public domain Unë,krijuesi i kësaj pune, e lëshoj këtë punë në public domain. Kjo aplikohet në të gjithë botën.
Në disa vende kjo mund të mos jetë e mundur ligjërisht; nëse është kështu:
Unë i garantoj çdokujt të drejtën për ta përdorur këtë punë për çdo qëllim, pa asnjë kusht, përveç rasteve kur këto kushte janë të kërkuara nga ligji.
Annotations
InfoField
This image is annotated: View the annotations at Commons

Captions

Add a one-line explanation of what this file represents

Items portrayed in this file

përshkruan

24 qershor 2007

Historiku skedës

Shtypni mbi një datë/kohë për ta parë skedën siç ishte atëherë.

Data/KohaMiniaturëPërmasatPërdoruesiKoment
e tanishme24 qershor 2007 05:12Miniaturë për versionin duke filluar nga 24 qershor 2007 05:12116 × 359 (52 KB)Oleg Alexandrovtweak
24 qershor 2007 05:10Miniaturë për versionin duke filluar nga 24 qershor 2007 05:10157 × 362 (51 KB)Oleg AlexandrovReverted to earlier revision
24 qershor 2007 05:10Miniaturë për versionin duke filluar nga 24 qershor 2007 05:10116 × 359 (7 KB)Oleg Alexandrovtweak
24 qershor 2007 04:42Miniaturë për versionin duke filluar nga 24 qershor 2007 04:42157 × 362 (51 KB)Oleg Alexandrov{{Information |Description= |Source=self-made with en:Matlab. Converted to gif animation with the en:ImageMagik convert tool. |Date= ~~~~~ |Author= Oleg Alexandrov }} {{PD-self}}

Këto faqe lidhen tek kjo skedë:

Përdorimi global i skedës

Kjo skedë përdoret nga Wiki të tjera në vijim:

Shikoni më shumë përdorim global të kësaj skede.