Fala stojąca
Janusz Sobieraj - 28 LO

Rysujemy falę stojącą, wzory reprezentujące

Na początek narysujemy jednowymiarową "falę stojącą", która np występuje jako fala poprzeczna na strunie gitarowej.

Zakładam, że przeczytałeś (np w Wikipedii) definicje podstawowych pojęć takich jak węzeł, strzałka, częstość drgań (patrz odnośniki we wstępie). Aplet obok pokazuje falę stojącą jako przypadek interferencji dwóch fal poruszających się w takim samym kierunku, ale mających przeciwne zwroty.


Oto równanie takiej fali:
(1) y=A · sin(ω·t - k·x + β1) + A · sin(ω·t + k·x + β2)
zaś po uproszczeniu
(2) y= 2 · A · sin(k·x + ½ (β1 - β2)) · sin(ω·t + ½ (β1 + β2)).
Ze wzoru (2) możemy łatwo np obliczyć współrzędne węzłów :
y(x) = 0 => k·x + ½ (β1 - β2) = i· Π + ½· Π => x=[i· Π + ½· Π - ½ (β1 - β2)] / k
Narysować dynamiczny efekt fali stojącej można teraz dość prosto :
1° Definiuję potrzebne funkcje 2° Organizuję procedury odpowiedzialne za pokaz:
double f1(double x) 
{ 
 return(A*Math.sin(wt+b1-k*x)); 
} 
//-------------------------------------- 
double f2(double x) 
{ 
 return(A*Math.sin(wt+b2+k*x)); 
} 
//-------------------------------------- 
double f(double x,int ktora) 
{ 
  switch(ktora) 
    { 
      case 1:return(f1(x)); 
      case 2:return(f2(x)); 
      case 3:return(f1(x)+f2(x)); 
    } 
  return 1; 
}
public void paint(Graphics g) 
{ 
  lo28.uklad(g); 
  wykres(g,1,Color.pink); 
  wykres(g,2,Color.lightGray); 
  wykres(g,3,figura); 
}
i jeszcze sekwencja animacyjna:
 wt+=0.02;
 repaint();