La propagación de ondas en un medio sólido se puede simular utilizando una matriz de masas unidas por muelles (y en ciertas regiones, amortiguadores).
Estas simulaciones son muy sencillas de implementar en un ordenador,
basta simular la segunda ley de Newton, y conducen a resultados realmente espectaculares si incluimos obstáculos (regiones sin masas y muelles)
o variaciones del índice efectivo de refracción
(regiones donde cambie la masa en los nodos o la constante
de Hooke de los muelles).
Como ilustra la figura de arriba se puede simular la propagación de ondas mecánicas planas mediante la introducción de una oscilación forzada
en las masas del extremo izquierdo de la matriz
(se han introducido amortiguadores en los lados superior, inferior y derecho
para evitar reflexiones no deseadas).
Con un número suficientemente grande masas,
que depende de la frecuencia de la señal armónica de excitación
según el teorema del muestreo de Nyquist–Shannon,
se logran simular efectos tan espectaculares como la reflección,
refracción, difracción e interferencia de ondas.
El responsable de estas simulaciones es el argentino
A. E. Dolinko de la Universidad Nacional de Rosario que ha publicado
“From Newton’s second law to Huygens’s principle:
visualizing waves in a large array of masses joined by springs,”
Journal European Journal of Physics 30: 1217-1228, 8 September 2009.
by.francisthemule
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