Читать онлайн «Компьютерное моделирование физических процессов в пакете Matlab»

С. В. ПОРШНЕВ КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПАКЕТЕ MATLAB УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Издание второе, исправленное САНКТПЕТЕРБУРГ • МОСКВА • КРАСНОДАР 2011 ББК 22. 311я73 П 60 Поршнев С. В. П 60 Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB: Учебное пособие. 2е изд. , испр. — СПб. : Издательство «Лань», 2011. — 736 с. : ил. (+CD). — (Учеб ники для вузов. Специальная литература). ISBN 978 5 8114 1063 7 Книга посвящена обучению основам компьютерного моделирования физических процессов. Каждая глава содержит теоретический матери ал, описание математических методов, используемых для построения ком пьютерных моделей физических процессов, а также задачи для самостоя тельного решения. В качестве базового программного продукта исполь зуется пакет MATLAB. К книге прилагается CDдиск, содержащий программные реализа ции каждой из рассмотренных в ней компьютерных моделей, реализо ванных автором на внутреннем языке пакета MATLAB в виде mфайлов и mфункций. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям математика, информатика, физика, может быть полезна для преподавателей соответ ствующих дисциплин, специалистов. ББК 22. 311я73 Îáëîæêà À. Þ. ËÀÏØÈÍ Îõðàíÿåòñÿ çàêîíîì ÐÔ îá àâòîðñêîì ïðàâå. Âîñïðîèçâåäåíèå âñåé êíèãè èëè ëþáîé åå ÷àñòè çàïðåùàåòñÿ áåç ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ èçäàòåëÿ. Ëþáûå ïîïûòêè íàðóøåíèÿ çàêîíà áóäóò ïðåñëåäîâàòüñÿ â ñóäåáíîì ïîðÿäêå. © Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü», 2011 © Ñ. Â. Ïîðøíåâ, 2011 © Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü», õóäîæåñòâåííîå îôîðìëåíèå, 2011 Оглавление 5 9 Моделирование волновых явлений 315 9. 1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 9. 2. Моделирование свободных колебаний цепочки связанных осцилляторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 9. 3. Моделирование вынужденных колебаний цепочки связанных гармонических осцилляторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 9. 4. Моделирование волновых движений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 9. 5. Фурье-анализ волновых пакетов, движущихся в среде с дисперсией . . 345 9. 6. Моделирование явлений интерференции и дифракции . . . . . . . . . . 360 9. 7.