پرونده:Simple harmonic oscillator.gif

Simple_harmonic_oscillator.gif(۱۱۶ × ۳۵۹ پیکسل، اندازهٔ پرونده: ۵۲ کیلوبایت، نوع MIME پرونده: image/gif، چرخش‌دار، ۱۵ قاب، ۱٫۱ ثانیه)

توضیح Illustration of a en:Simple harmonic oscillator
تاریخ
منبع self-made with en:Matlab. Converted to gif animation with the en:ImageMagick convert tool (see the specific command later in the code).
پدیدآور Oleg Alexandrov
دیگر نسخه‌ها Damped spring.gif Damped version
GIF genesis
InfoField
 
این نمودار با MATLAB ساخته شده است
کد منبع
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 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.
برچسب‌ها
InfoField
این نگاره برچسپ‌گذاری شده‌است: برچسپ‌ها را در ویکی‌انبار مشاهده کنید

عنوان

شرحی یک‌خطی از محتوای این فایل اضافه کنید

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 ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۲تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۲۱۱۶ در ۳۵۹ (۵۲ کیلوبایت)Oleg Alexandrovtweak
‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۰تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۰۱۵۷ در ۳۶۲ (۵۱ کیلوبایت)Oleg AlexandrovReverted to earlier revision
‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۰تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۳:۱۰۱۱۶ در ۳۵۹ (۷ کیلوبایت)Oleg Alexandrovtweak
‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۲:۴۲تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۲۴ ژوئن ۲۰۰۷، ساعت ۰۲:۴۲۱۵۷ در ۳۶۲ (۵۱ کیلوبایت)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}}

صفحه‌های زیر از این تصویر استفاده می‌کنند:

کاربرد سراسری پرونده

ویکی‌های دیگر زیر از این پرونده استفاده می‌کنند:

نمایش استفاده‌های سراسری از این پرونده.