Estoy tratando de entender la derivación de los modos normales de una cadena colgante dada aquí [pdf].
El autor considera una cadena con densidad por unidad de longitud colgando de un punto fijo y adopta un sistema de coordenadas con el eje que apunta verticalmente hacia arriba desde el extremo suelto de la cadena en su posición de equilibrio y el eje que apunta a la derecha. Los desplazamientos horizontales se consideran pequeños, de modo que las distancias a lo largo de la cadena se pueden aproximar como distancias a lo largo de .
La tensión en la cadena en la posición es y la fuerza de aceleración se debe a la diferencia en las componentes horizontales de la tensión en los extremos de un pequeño intervalo de cadena, .
Si el segmento en está desplazada de la vertical un ángulo , la componente horizontal de la tensión es . Creo que entiendo esto: si la notación medio . El autor dice entonces:
La diferencia de fuerza entre los puntos en el cambio [sic - creo que se refiere a "cadena"] en y es así .
Esta parte no la entiendo. Cómo convertirse en la expresión anterior?
Usando la expansión de Taylor,
Reemplace lo anterior por lo siguiente,