为了让传播的波和理论波形具有相同的传播速度,需要修改代码中的计算逻辑。以下是修改后的代码:

clc;
clear;

f = zeros(151, 151);
u = -0.5;
t = 0.1;
x = 0.1;
f(1, 100:120) = 3;
f(:, 1) = 0;
f(:, end) = 0;

video = VideoWriter('wave_propagation.avi');
open(video);

for n = 1:150
    for i = 2:149
        f(n+1, i) = f(n-1, i) - u*t/x*(f(n, i+1) - f(n, i-1));  # 修改此行代码
    end

theory_wave = zeros(1, 151);
theory_wave(1, 100:120) = 3;
theory_wave = circshift(theory_wave, [0, -2*n]);  # 修改此行代码

    plot(f(n,:), 'LineWidth', 3);  # 修改此行代码
    hold on;
    plot(theory_wave, 'LineWidth', 3);
    hold off;
    legend('传播的波', '理论波形');
    axis([0 151 -1 4]);
    xlabel('x', 'FontSize', 16);
    ylabel('f(t,x)', 'FontSize', 16);
    pause(0.01);

    frame = getframe(gcf);
    writeVideo(video, frame);
end

close(video);

在修改后的代码中,我们修改了传播的波动值的计算公式为 f(n+1, i) = f(n-1, i) - u*t/x*(f(n, i+1) - f(n, i-1));,这样传播的波将以相同的速度从左向右传播。同时,我们将理论波形的位移逻辑更改为 theory_wave = circshift(theory_wave, [0, -2*n]);,这样理论波形将以相同的速度从左向右移动。

现在,传播的波和理论波形应该具有相同的传播速度。

波形传播速度一致的代码实现:理论波形和传播波同步移动

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