Tập tin:Simple harmonic oscillator.gif

Simple_harmonic_oscillator.gif(116×359 điểm ảnh, kích thước tập tin: 52 kB, kiểu MIME: image/gif, có lặp, 15 khung ảnh, 1,1 s)

Miêu tả Illustration of a en:Simple harmonic oscillator
Ngày
Nguồn gốc self-made with en:Matlab. Converted to gif animation with the en:ImageMagick convert tool (see the specific command later in the code).
Tác giả Oleg Alexandrov
Phiên bản khác Damped spring.gif Damped version
GIF genesis
InfoField
 
This diagram was created with MATLAB.
Mã nguồn
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 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.
Annotations
InfoField
This image is annotated: View the annotations at Commons

Chú thích

Ghi một dòng giải thích những gì có trong tập tin này

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 tại03:12, ngày 24 tháng 6 năm 2007Hình xem trước của phiên bản lúc 03:12, ngày 24 tháng 6 năm 2007116×359 (52 kB)Oleg Alexandrovtweak
03:10, ngày 24 tháng 6 năm 2007Hình xem trước của phiên bản lúc 03:10, ngày 24 tháng 6 năm 2007157×362 (51 kB)Oleg AlexandrovReverted to earlier revision
03:10, ngày 24 tháng 6 năm 2007Hình xem trước của phiên bản lúc 03:10, ngày 24 tháng 6 năm 2007116×359 (7 kB)Oleg Alexandrovtweak
02:42, ngày 24 tháng 6 năm 2007Hình xem trước của phiên bản lúc 02:42, ngày 24 tháng 6 năm 2007157×362 (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}}
Có 6 trang tại Wikipedia tiếng Việt có liên kết đến tập tin (không hiển thị trang ở các dự án khác):

Sử dụng tập tin toàn cục

Những wiki sau đang sử dụng tập tin này:

Xem thêm các trang toàn cục sử dụng tập tin này.