			R. GIRWIDZ 
 
 
		   M  E  D  I  U  M  1  D 

	  Wellen auf einem eindimensionalen Medium 
 
 
 
Inhalt 

	1. Quickstart - (die Schnelleinfhrung) 
 
	2. Ziele des Programms  
 
	3. Programmbedienung     
 
	4. Technische Hinweise   
 
	5. Theorie und Rechenverfahren
 
	6. Beispiele / Startkonfigurationen


 


1.  Quickstart - (die Schnelleinfhrung) 
	Voraussetzungen:  
    -   PC ( ab '386 ), DOS ab Version 4.01 
    -   Maus mit (MS-kompatibler) Maustreiber mu installiert sein !!
    -   VGA-Grafikkarte 
 
 A) Das Programm knnen Sie direkt durch Aufruf von "MEDIUM1D" starten. 
 B) Sie knnen es auch ber die mitgelieferten Batch-Dateien aufrufen. Es 
    startet dann aus verschiedenen Voreinstellungen bzw. Ausgangssituationen. 
 

 
2.  Ziele und Darstellungsmglichkeiten 

Das Programm simuliert am Computer eine Wellenmaschine. 
Mit der Maus lassen sich Auslenkungen an einer linearen Kette erzeugen. Wellen 
knnen in Echtzeit, aber auch im Einzelschrittmodus studiert werden. Wie bei 
der franzsischen Wellenmaschine sind feste und offene Rnder einstellbar. Die 
Enden lassen sich auch mit dem Wellenwiderstand abschlieen, um so eine 
unendliche Fortsetzung des Mediums zu simulieren. Auerdem ist die Aufteilung 
der Kette in zwei Medien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften mglich. 
Das Programm soll dem Lernenden nicht nur zeit- und aufwandsgnstige 
Grunderfahrungen mit Wellen bieten, eine wichtige Option des Programms ist die 
Mglichkeit, den zugrundeliegenden physikalischen Ansatz zu variieren. So 
lassen sich neben vorbereiteten Berechnungsfunktionen auch selbstentworfene 
Rechenverfahren eingeben. (Dies kann sogar soweit gehen, da Diffusions-
prozesse anstatt Wellen behandelt werden.) 



3.  Programmbedienung 

Die zentralen Bedienungselemente drften selbsterklrend sein. 
Zustzlich wird in der untersten Bildschirmzeile ein kontextsensitver 
Hilfetext angeboten.  

Spezialfunktionen fr die Programmsteuerung: 
Zur Vereinfachung und Beschleunigung der Programmsteuerung dienen folgende 
Elemente: 

	"+" - Taste             schaltet ein Bild weiter. 

	"-" - Taste             schaltet ein Bild zurck. 

	linke Maustaste         beendet den Experimentiermodus. 

	rechte Maustaste        Im Experimentiermodus verschwindet die Klammer 
				zum Auslenken der Kette, bis die Maustaste 
				wieder freigegeben wird. 


  
Startoptionen / Startparameter :
Fr Anwendungen in Lehrveranstaltungen lt sich das Programm mit verschiedenen 
Voreinstellungen und mit einem Informationsbild starten. Dazu wird das 
Programm mit einer Reihe von Parametern aufgerufen. Am einfachsten ist dies 
ber eine Batch-Datei zu realisieren. Die Originaldiskette enthlt einige 
Beispiele hierzu (siehe Abschnitt 6). 
Die Syntax in DOS-Konvention lautet: 
 
		medium1d  [Konfigurationsdatei]  [Text] 
 
Konfigurationsdatei     Anzugeben ist eine Konfigurationsdatei im aktuellen 
			Verzeichnis, einschlielich der Extension "cfg".

Text                    Der Text darf aus 8 Worten bestehen, die durch ein Leer-
			zeichen getrennt sind.

 
 

4.  Technische Hinweise 

Eine MS-kompatible Maus mu installiert sein. 
Konfigurationsdateien werden im aktuellen Verzeichnis abgelegt.  
Ein 486-Prozessor ist zu empfehlen. 
(Bei leistungsschwcheren Rechner sollte die Wellenmaschine nicht durch Kreise 
sondern durch eine Linie dargestellt werden (Men: "BILD" - "LINIE"). 
 
 


5.  Theorie und Rechenverfahren 

Die Wellengleichung wird nach der Methode der finiten Differenzen gelst. Das 
Verfahren ist einfach und physikalisch besonders einsichtig. Da der Ansatz 
auch aus methodischer Sicht sehr interessant ist, wird er in einem speziellen 
Artikel beschrieben ( Zeitschrift MNU, Ende 1995: "Numerische Methoden in der 
elementaren Wellenlehre" ).




6. Beispiele / Startkonfigurationen

Die mitgelieferten Batch-Dateien starten das Programm direkt mit verschiede-
nen Vorgaben. Als Beispiele sind folgende Themen aufgegriffen:

2MEDIENA.BAT   Eine Strung luft in ein anderes Medium mit strkerer Kopplung        

2MEDIENB.BAT   Die Strung luft in ein zweites Medium mit schwchere Kopplung        

LI_PERI1.BAT   Periodische Auslenkung am linken Rand (im Non-Stop-Modus)        

LI_PERI2.BAT   Periodische Auslenkung am linken Rand (Experimentier-Modus)        

RE_FEST.BAT    Eine Strung luft auf ein festes Ende (Einzelschritt-Modus)       

RE_OFFEN.BAT   Eine Strung luft auf ein feies Ende (Einzelschritt-Modus)        

SUPERPO1.BAT   Zwei Strungen kommen zur berlagerung (Einzelschritt-Modus)





Programm MEDIUM1D 

Urheberrechte: 
	Dr. R. Girwidz                                  
						Universitt Wrzburg 
						Physikalisches Institut
	Wlffelstr.4                            Am Hubland 
	97072  Wrzburg                         97074  Wrzburg 
	Tel.: ( 0931/ 885881 )                  Tel.: 0931 / 888 5760 
 

Nutzung fr Unterrichtszwecke erlaubt, Rckmeldungen erbeten. 
 
Wrzburg 18.9.95

 

