Physics of Oscillators and Waves

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Physics of Oscillators and Waves

Ce cours fait partie de Spécialisation "Physics of Waves and Optics"

Instructeur : Jason Hafner

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Ce que vous apprendrez

Learners will be prepared to evaluate real-world data regarding oscillators and wave motion.
Learners can solve complicated mathematical problems related to oscillators and waves.
Learners will be prepared for more advanced courses in physics.

Compétences que vous acquerrez

Catégorie : Differential Equations
Catégorie : Calculus
Catégorie : Vibrations
Catégorie : Mathematical Modeling
Catégorie : Problem Solving
Catégorie : Trigonometry
Catégorie : Applied Mathematics
Catégorie : Physics
Catégorie : Mechanics

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25 devoirs

Enseigné en Anglais

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Il y a 4 modules dans ce cours

This first course serves as an introduction to the physics of waves and light. Upon completion, learners will understand how mathematical laws and conservation principles describe wave propagation and light in the context of both geometrical and physical optics. Learners will gain experience in solving physics problems with tools such as graphical analysis, algebra, vector analysis, and calculus. This first course covers the Wave Equation, Normal Modes, Wave Propagation, and Dispersion. Each of the three modules contains complete video lectures, conceptual quizzes, and a set of homework problems. Once the modules are completed, the course ends with an exam. This comprehensive course is similar in detail and rigor to those taught on-campus at Rice. It will thoroughly prepare learners for their upcoming introductory physics courses or more advanced courses in physics.

Inclus

45 vidéos2 lectures11 devoirs

45 vidéosTotal 250 minutes

Kinematics6 minutes
Oscillator Equation of Motion4 minutes
Secret Mathematical Method6 minutes
Oscillator Solution5 minutes
Initial Conditions Example4 minutes
Natural Frequency Demo2 minutes
The Oscillator Equation2 minutes
Nonlinear5 minutes
Taylor Expansions8 minutes
The Spring of Air Equation7 minutes
Spring of Air Equilibrium4 minutes
The Spring of Air Linearization5 minutes
"Simple" Pendulum8 minutes
Field Trip!3 minutes
Superposition4 minutes
Usefulness of Superposition6 minutes
Complex Superposition8 minutes
The Imaginary Axis6 minutes
The Complex Plane10 minutes
Simple Harmonic Motion in the Complex Plane5 minutes
Superposition in the Complex Plane6 minutes
Superposition Demo4 minutes
Beats by Dr. Hafner6 minutes
Beats Demo2 minutes
Damped Equation of Motion4 minutes
Some Trivial Solutions5 minutes
A Good Solution8 minutes
Light Damping3 minutes
DYI Damping Demo18 minutes
Quality Factor6 minutes
Driven Equation of Motion3 minutes
Steady State Solution4 minutes
Dissecting the Solution6 minutes
Steady State Phase and Amplitude7 minutes
Resonant Amplitude7 minutes
The Resonant Phase6 minutes
Coupled Equations of Motion8 minutes
Normal Modes4 minutes
Normal Mode Solution 17 minutes
Normal Mode Solution 27 minutes
Abnormal Solution pt. 15 minutes
Abnormal Solution pt. 25 minutes
Abnormal Solution pt. 3 (with Demo)9 minutes
HMNS Pendulum3 minutes
Top Ten Signs It's Time for your Physics Professor to Retire2 minutes

2 lecturesTotal 20 minutes

Course Introduction10 minutes
Grading Philosophy and Advice10 minutes

11 devoirsTotal 146 minutes

Oscillators Homework120 minutes
Stable Equilibrium?2 minutes
Another guess2 minutes
Messing with a Mass on a Spring2 minutes
Weird Spring2 minutes
Springdulumania!4 minutes
Straw Poll2 minutes
Sine and Cosine (literally)4 minutes
Count the Modes2 minutes
Mode Energy2 minutes
Beat It4 minutes

Inclus

25 vidéos8 devoirs

25 vidéosTotal 122 minutes

Continuum4 minutes
Partial Derivatives4 minutes
Small Segment7 minutes
Curvature5 minutes
Drama3 minutes
Meaning3 minutes
Normal Mode Solutions4 minutes
Clamped String Boundary Conditions6 minutes
Clamped String Normal Modes Demo10 minutes
43 Normal Modes9 minutes
Colorful Normal Modes1 minute
Normal Mode Parameters5 minutes
Joe Fourier2 minutes
Mathematical Statement2 minutes
The Trick6 minutes
Integrate5 minutes
Evaluate9 minutes
For Visual Learners5 minutes
The Coefficients3 minutes
Sloped String Example I6 minutes
Sloped String Example II5 minutes
Barry Manilow's Fourier Components4 minutes
French's Fourier Foibles4 minutes
Square Pulse Example6 minutes
SPT - The Telekinetic Grad Student3 minutes

8 devoirsTotal 190 minutes

Waves I Homework120 minutes
Take a Partial2 minutes
String Shape30 minutes
Quite a String30 minutes
Another Guess2 minutes
Other Frequencies?2 minutes
Wave Properties2 minutes
Guessing Coefficients II2 minutes

Inclus

26 vidéos5 devoirs

26 vidéosTotal 138 minutes

Traveling Wave Equation7 minutes
Traveling Wave Solutions6 minutes
Wave Speed4 minutes
Wave Speed Demo3 minutes
The Traveling Pulse6 minutes
Traveling Pulse Boundary Conditions5 minutes
Wave Motion3 minutes
Traveling Pulse a Better Way6 minutes
Traveling Pulse Solution7 minutes
The Stiff String7 minutes
The Dispersion Curve5 minutes
Non-Dispersive Beats5 minutes
Phase and Group Velocities5 minutes
Dispersive Beats2 minutes
Dispersive Group Velocity5 minutes
Lecture 7 - Sound in Air10 minutes
Lecture 8 - Slinky Demo2 minutes
Lecture 1 - A String Interface5 minutes
Lecture 2 - Forces at Interfaces6 minutes
Lecture 3 - Impedance3 minutes
Lecture 4 - Boundary Conditions7 minutes
Lecture 5 - Reflection and Transmission Coefficients5 minutes
Lecture 6 - Interface Behavior (with String Demo)7 minutes
Lecture 7 - Wave Machine Demo7 minutes
Lecture 8 - Impedance Matching8 minutes
Top Ten Phrases Rarely Used to Describe PHYS 1261 minute

5 devoirsTotal 128 minutes

Waves II Homework120 minutes
Increasing Tension2 minutes
Which Way?2 minutes
Dispersion Relations2 minutes
New Pulse2 minutes

Inclus

1 vidéo1 devoir

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Instructeur

Évaluations de l’enseignant

(9 évaluations)

Jason Hafner

Rice University

16 Cours73 713 apprenants

Offert par

Rice University

En savoir plus sur Physics and Astronomy

Statut : Essai gratuit
Rice University
Physics of Light and Materials
Cours
Statut : Essai gratuit
Rice University
Physics of Geometrical and Physical Optics
Cours
Statut : Essai gratuit
Rice University
Physics of Waves and Optics
Spécialisation
Statut : Prévisualisation
Universitat Politècnica de València
Physics Fundamentals: Oscillations and Waves
Cours

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Felipe M.

Étudiant(e) depuis 2018

’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’

Jennifer J.

Étudiant(e) depuis 2020

’J'ai directement appliqué les concepts et les compétences que j'ai appris de mes cours à un nouveau projet passionnant au travail.’

Larry W.

Étudiant(e) depuis 2021

’Lorsque j'ai besoin de cours sur des sujets que mon université ne propose pas, Coursera est l'un des meilleurs endroits où se rendre.’

Chaitanya A.

’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’

Avis des étudiants

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Révisé le 23 août 2025

Great course but remove the youtube video questions. Youtube as a medium does not have fine enough controls to calculate some of the pieces we need for the problems. Fireworks in particular

Révisé le 7 sept. 2025

Very compelling and a great pathway to explore physics in depth

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