☰

EDIT: Вероятно, лучший пример сpgfplots

tag-icon • tag-icon tikz-pgf pgfplots
EDIT: Вероятно, лучший пример сpgfplots

Мне нужна помощь в воспроизведении следующего рисунка в TikZ, который схематически описывает разницу между (a) поперечной и (b) продольной волной, распространяющейся через пружину. Я пытался найти математическую функцию для описания вибрирующей пружины, которая довольно проста в поперечном случае, но я не могу найти подходящую функцию для продольной. Есть подсказки? Может быть, лучше использовать патморфинг?

Спасибо заранее! С уважением.

введите описание изображения здесь

Вот код, с которым я работаю как MWE:

    \documentclass{article}
    \usepackage{tikz,pgfplots,pgf,pgfplotstable}
    \usetikzlibrary{arrows,positioning,calc}
    \pgfplotsset{compat=newest}

    \begin{document}
    \begin{tikzpicture}[scale=0.9]
    \begin{scope}[shift={(0,0)}]
    \begin{axis}[
    xscale=1.2,
    yscale=0.8,
    xmin=-1,
    xmax=11,
    ymin=-2,
    ymax=2.2,
    xlabel=$x$,
    ylabel=$f$,
    xmajorticks=false,
    ymajorticks=false,
    axis y line=middle,
    axis x line=middle,
    x label style={at={(axis description cs:0.875,0.595)},anchor=east},
    y label style={at={(axis description cs:0.08,1.4)},anchor=north},
    no markers,
    every axis plot/.append style={thick}
    ]
    \addplot[blue,thick,samples=400,domain=0:10.5] (\x,
    {1.2*sin(deg(x))+0.3*sin(20*deg(x))});
    \draw[latex-latex,line width=3pt,purple] (-0.5,-0.8) -- (-0.5,0.8);
    \draw[densely dashed] (1.57,1.5) -- (1.57,2);
    \draw[densely dashed] (7.85,1.5) -- (7.85,2);
    \draw[latex-latex] (1.57,1.8) -- (7.85,1.8) node[midway,above] {$\lambda$};
    \draw[-latex,thick] (1.07,-0.75) -- (2.07,-0.75) node[midway,above] {$v$};
    \end{axis}
    \node at (-0.5,5) {(a)};
    \end{scope}

    \begin{scope}[shift={(0,-5.5)}]
        % the second graph here
    \end{scope}
    \end{tikzpicture}
    \end{document}

решение1

Предполагая, что ваш вопрос заключается в том, как можно построить волну с переменной частотой, вот предложение. Идея состоит в том, чтобы увеличить «скорость» в -направлении xвдоль графика. В этом MWE это достигается добавлением некоторых гауссианов к xкоординате.

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\tikzset{declare function={f(\x)=sin(540*\x);}}
\begin{tikzpicture}
 \draw[thick,-latex] (0,-2) -- (0,5)node[right] {$\varphi$};
 \draw[thick,-latex] (-1,0) -- (10,0)node[below] {$x$};
 \draw[domain=0.1:9.5,variable=\x,samples=500] plot
 ({\x-0.4*exp(-(\x-2)*(\x-2))-0.4*exp(-(\x-8)*(\x-8))},{f(\x)});
 \draw[latex-latex] (1,2) -- (7,2) node[midway,above]{$\lambda$};
\end{tikzpicture} 
\end{document}

введите описание изображения здесь

Я намеренно привел минимальный пример, но очевидно, что вы можете построить тот же самый график с помощью pgfplots, и я вижу, что у вас нет проблем с построением графиков с помощью pgfplots.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Увеличил выборку, спасибо Кристиану Хупферу!

решение2

Да (согласен ссурок), вам, вероятно, следует использовать графики. Смотрите этопримерСоответствующая строка/команда будет следующей:

    \draw[smooth,samples=200,color=blue] plot function{(\cA)* (cos((\cC)*x+(\cD))) + \cB} 
    node[right] {$f(x) = \cA{} . cos(\cC{} . x + \cD{}) + \cB{}$};

EDIT: Вероятно, лучший пример сpgfplots

Этотвыглядит как лучший пример. Он имеет \usepackage{pgfplots}. Соответствующие строки:

  \draw[smooth,samples=1000,domain=0.0:2.2]
     plot(\x,{8*\x-32.4*\x^2+53.48*\x^3-42.11*\x^4+17.594*\x^5
     -3.99*\x^6+0.465713*\x^7-0.0217374*\x^8});

Думаю, что для моих первых предложений потребуются внешние программы (GNU plot) и немного хакерства, а для второго, надеюсь, этого не потребуется.

Предположение:

Измените название вашего вопроса (если возможно) на что-то более описательное, чем «эта цифра», например, «цифра о частотах» или что-то в этом роде.

Связанный контент