파동에 관하여 (2/2), Basic Wave Equation, MATLAB 코드

줄에 대한 파동방정식(Wave equation for string)을 알아보도록 한다. 그림 1. 진동하는 파동 [그림1]에서는 진동하는 파동을 볼 수 있다. 이때, 미소길이(x)에 대해서 확대해보면, [그림1]의 오른쪽 부분과 같다. 부분적으로 확대한 미소길이가 매우 작다고 가정하면, 작용하는 힘의 벡터를 [그림2]와 같이 등가적으로 표현할 수 있다. 그림 2. 등가적으로 표현한 힘의 벡터 여기서 T1, T2 등 T는 장력(tension)을 의미한다. 수식 1. 수식 2. 장력 T1과 T2를 수학적으로 표현하면, [수식1]과 [수식2]와 같이 표현된다. 그림 3. 파동에서 입자의 움직임 실제로 파동의 역학적 원리를 살펴보면, 진동하는 입자는 위아래(y축)로만 움직이는 것을 알 수 있다. [그림3]의 공(입자)이 가운데 선을 기준으로 위아래로만 움직이는 것을 이해하자. 그러며, x축에서의 알짜힘은 다음과 같이 0이 되는 것을 알 수 있다. 수식 3. x축 성분들의 힘을 다음과 같이 ...

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