波の基本量ビジュアライザ 戻る
Physics Simulator

波の基本量ビジュアライザ

周波数・波長・振幅・位相を自由に設定して横波アニメーションをリアルタイム描画。2波の干渉パターンも可視化。

パラメータ設定
周波数 f 2.0 Hz
波長 λ 2.0 m
振幅 A 1.0 m
位相 φ 0.00 rad
第2波オーバーレイ
位相差 Δφ 1.57 rad
再生制御
経過時間: 0.000 s
保存: 0 / 5
波速 v [m/s]
角周波数 ω [rad/s]
波数 k [rad/m]
周期 T [s]
拖拽以波長(横)・振幅(縦)を変更

理论公式

進行波の変位:

$$y(x,t) = A\sin(kx - \omega t + \phi)$$

波速:$v = f\lambda$  角周波数:$\omega = 2\pi f$  波数:$k = \dfrac{2\pi}{\lambda}$  周期:$T = \dfrac{1}{f}$

2波の重ね合わせ(同振幅・同周波数・位相差 Δφ):

$$y_{sum}(x,t) = 2A\cos\!\left(\frac{\Delta\phi}{2}\right)\sin\!\left(kx - \omega t + \phi + \frac{\Delta\phi}{2}\right)$$
CAE应用: 有限要素法での波動解析では要素サイズを波長の1/6〜1/10以下に設定することが必要。このツールで波長を確認し適切なメッシュ解像度を見積もりできます。超音波探傷・音響キャビティ・弾性波伝播解析に応用。

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