चित्र:Simple harmonic oscillator.gif

मुक्त ज्ञानकोश विकिपीडिया से
नेविगेशन पर जाएँ खोज पर जाएँ

Simple_harmonic_oscillator.gif((११६ × ३५९ पिक्सेल, फ़ाइल का आकार: ५२ KB, MIME प्रकार: image/gif), चक्रित, १५ ढाँचे, १.१ s)

विवरण Illustration of a en:Simple harmonic oscillator
दिनांक
स्रोत self-made with en:Matlab. Converted to gif animation with the en:ImageMagick convert tool (see the specific command later in the code).
लेखक Oleg Alexandrov
दूसरे संस्करण Damped spring.gif Damped version
GIF genesis
InfoField
 
इस GIF ग्राफ़िक को MATLAB की मदद से बनाया गया था।
मूल कोड
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 मैं, इस कार्य का/की कॉपीराइट धारक, इस कार्य को सार्वजनिक डोमेन में प्रकाशित करता/करती हूँ। यह पूरे विश्व में लागू होता है।
कुछ देशों में यह कानूनी तौर पर नहीं हो सकता है; ऐसा हो तो:
मैं सभी को इस कार्य का इस्तेमाल किसी भी उद्देश्य से, बिना किसी बाधाओं के इन शर्तों के कानून द्वारा अनिवार्य किए तक करने की अनुमति देता/देती हूँ।
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

चित्रण

media type अंग्रेज़ी

image/gif

फ़ाइल का इतिहास

फ़ाइलका पुराना अवतरण देखने के लिये दिनांक/समय पर क्लिक करें।

दिनांक/समयअंगूठाकार प्रारूपआकारप्रयोक्ताप्रतिक्रिया
वर्तमान०३:१२, २४ जून २००७०३:१२, २४ जून २००७ के संस्करण का अंगूठाकार प्रारूप।११६ × ३५९ (५२ KB)wikimediacommons>Oleg Alexandrovtweak

निम्नलिखित पन्ने इस चित्र से जुडते हैं :