<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">ajcm</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>American Journal of Computational Mathematics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2161-1211</issn>
      <issn pub-type="ppub">2161-1203</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/ajcm.2026.161001</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">ajcm-149573</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>One-Dimensional Forced Standing Waves</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Sarafian</surname>
            <given-names>Haiduke</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> University College, The Pennsylvania State University, York, USA </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>02</day>
        <month>03</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>03</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>16</volume>
      <issue>01</issue>
      <fpage>1</fpage>
      <lpage>13</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>11</day>
          <month>01</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>08</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>12</day>
          <month>02</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/ajcm.2026.161001">https://doi.org/10.4236/ajcm.2026.161001</self-uri>
      <abstract>
        <p>This research-oriented report analyzes the impact of a class of time-independent forces and their time-dependent counterparts on the characteristics of solutions to the wave equation on a one-dimensional string. The solution of these equations, subject to Initial and Boundary Value (IBV) conditions, is investigated, yielding modified standing waves. Analyses are heavily Computer Algebra oriented. The popular Computer Algebra System (CAS), specifically <italic>Mathematica</italic>, has been pivotal in uncovering the numerical, algebraic, and graphical aspects of the investigation. The time-dependent force functions not only generalize the scope of the analysis but also possess 1) a character that their functionality by transitioning to the coordinate-dependent only is conducive to expected output, and 2) the absence of these forces frees the imposed IBV, conducive to the characteristics of the standard standing waves. This comprehensive report embodies an atlas of graphs for both mentioned forces. It is shown that the proposed one-dimensional time-independent forces give rise to previously unseen standing waves with a peculiar character. The report includes the essential <italic>Mathematica</italic> code for most calculations and all the graphs depicted. The report allows reproduction by individuals familiar with <italic>Mathematica</italic>. It is crafted and developed so that modification and generalization of the applied IBVs are readily possible. The Conclusion segment embodies a suggestion to expand the scope of future investigations.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Forced Standing Waves</kwd>
        <kwd>Time-Independent and Dependent Forces</kwd>
        <kwd>Inhomogeneous Wave Equations</kwd>
        <kwd>Computer Algebra System</kwd>
        <kwd>&lt;i&gt;Mathematica&lt;/i&gt;</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>The standard one-dimensional elliptic homogeneous partial differential wave equation with constant coefficients is:</p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(1)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>;</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>and</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>with initial conditions.</p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(2)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mtable columnalign="left">
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
                <mml:mtr>
                  <mml:mtd>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mtd>
                </mml:mtr>
              </mml:mtable>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Equation (1), which has no boundaries, describes the motion of an infinitely long string with given initial conditions. Its solution bears the name of the excavator, D’Alambert [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] given in (3),</p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(3)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>f</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>c</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The non-dispersive solution given in (3) is interpreted as a pair of moving waves traveling in opposite directions. The <italic>c</italic> is the speed of the non-dispersive waves.</p>
      <p>The solution (3) and its applications are analyzed in physics and math courses.</p>
      <p>One of the objectives of this report is to generalize (1), propose examples with solutions in the domain <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the finite length of the string.</p>
      <p>The foremost generalization of (1) entails adding a variable term to convert the homogeneous equation into an inhomogeneous equation. The secondary aim stems from the fact that, due to the restricted coordinate domain, traveling waves are reflected at the boundaries, potentially interfering to form so-called “tationary standing” waves. Addressing the impact of the non-homogeneous term on the characteristics of the standing waves concludes the report.</p>
      <p>The generalized (1) is (4). The non-homogeneous term, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is thereafter called “Force” and bears the title of the article.</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <label>(4)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>F</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>there stricted domain is</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>x</mml:mi>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Although different types of boundary conditions may be considered, the interest is in the one where the string is of length <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . It is pinned at both ends. This restricts the solutions of (4) satisfying,</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(5)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>for</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>t</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mtext>0</mml:mtext>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Compatible with (5), the string’s initial shape can be controlled via the initial conditions,</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(6)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>And for the sake of argument and transparency of the calculation, we consider the case that initially the string starts off freely, with no initial speed, <italic>i.e.</italic>,</p>
      <disp-formula id="FD7">
        <label>(7)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mo>∂</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In addition, two general cases are considered. 1a) <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is time-independent <italic>i.e.</italic><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and 1b) <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is coordinate and time-dependent separable function, <italic>i.e.</italic><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>With these assumptions in Section 2, the solution of (4) is presented.</p>
      <p>This report is composed of three sections. In addition to Section 1, Introduction, Section 2, Formulation and codes, embodies a variety of graphic atlases. Conclusions and remarks are in Section 3.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Formulation</title>
      <p>By applying the “modified” Fourier series with a finite number of terms that controls the accuracy of the computation, the formal solution of (4) is, </p>
      <disp-formula id="FD8">
        <label>(8)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:msubsup>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The Fourier series with sine bases compatible with the boundary conditions is called “modified” because it has time-dependent coefficients.</p>
      <p>In aforementioned case Ia, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; the Fourier series expansion of the latter function is, </p>
      <disp-formula id="FD9">
        <label>(9)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:msubsup>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Comparing (8) and (9) shows the difference between the two mentioned series.</p>
      <p>The orthogonality of the bases is,</p>
      <disp-formula id="FD10">
        <label>(10)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>m</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mtable>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>≠</mml:mo>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Utilizing (10) yields the constant coefficients of (9), </p>
      <disp-formula id="FD11">
        <label>(11)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mi>ℓ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Inserting (8) and (9) in (4) gives,</p>
      <disp-formula id="FD12">
        <label>(12)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:msubsup>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mover accent="true">
                        <mml:mi>u</mml:mi>
                        <mml:mo>¨</mml:mo>
                      </mml:mover>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mi>c</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>u</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Double super dot is the derivative with respect to time, concluding, each coefficient of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> sin </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ought to satisfy the ODE (13).</p>
      <p>Equation (12) is satisfied if all the coefficients of the series are zero, conducive (13),</p>
      <disp-formula id="FD13">
        <label>(13)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mover accent="true">
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>¨</mml:mo>
              </mml:mover>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mi>π</mml:mi>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Equation (13) with a constant inhomogeneous term is a standard ODE; its solution is available, e.g., [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>],</p>
      <disp-formula id="FD14">
        <label>(14)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>ℓ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mi>π</mml:mi>
                <mml:mi>c</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>τ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Inserting (14) in (8) formally concludes the formulation segment of the report.</p>
      <p>Because we are interested in the “forced” issue, <italic>f</italic><italic><sub>n</sub></italic> (11) calls for some calculation. Quantity <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in (11) addresses the force, and it can be any physically meaningful function. In our previously published article [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], we consider a class of polynomials. For the sake of consistency, here we utilize the same, <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <italic>m</italic> = 1, 2, 3, and 4. These functions may be replaced with functions of choice.</p>
      <p>From this point on, we use Mathematica [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] as a CAS to perform symbolic calculations. Codes are given for reproduction and potential generalization. </p>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>Descriptive Codes</title>
        <p><italic><bold>Case I</bold></italic>. <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>m</italic> = 1, 2, 3 and 4. For the sake of simplicity, the string length and the wave speed are set to unity. In the follow-up cases, the time-dependent functions are parametrized via a variable quantity <italic>α</italic>. All these quantities are stored in the <bold>values</bold><bold>(1,2)</bold> lists, </p>
        <p><bold>values:=</bold><bold>{</bold><italic><bold>ℓ</bold></italic><bold>-&gt;1.,c-&gt;1.,α-&gt;0.</bold><bold>}</bold></p>
        <p><bold>values1:=</bold><bold>{</bold><italic><bold>ℓ</bold></italic><bold>-&gt;1.,c-&gt;1.,α-&gt;0.5</bold><bold>}</bold></p>
        <p><bold>values2:=</bold><bold>{</bold><italic><bold>ℓ</bold></italic><bold>-&gt;1.,c-&gt;1.,α-&gt;10.</bold><bold>}</bold></p>
        <p>There is a one-to-one connection between the numbered equations and the codes. For instance, the corresponding code of Equation (11) is,</p>
        <p><bold>f1[n_,m_]:=</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal"> Sin </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>//Simplify</bold></p>
        <p>The m is the power of the polynomial. For m = 1, 2, 3 and 4 the f1 is tabulated, </p>
        <p><bold>tab1m=Table[</bold><bold>{</bold><bold>m,x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,f1[n,m]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4,1</bold><bold>}</bold><bold>]</bold></p>
        <disp-formula id="FD15">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>{</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>6</mml:mn>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>{</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>24</mml:mn>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>24</mml:mn>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:mn>12</mml:mn>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>4</mml:mn>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:mn>6</mml:mn>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then (14) is coded,</p>
        <p><bold>u1[t_,n_]=Table[tab1m</bold><bold></bold><bold>m,3</bold><bold></bold><bold>(</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ℓ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal"> Sin </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> τ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>)</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p>For instance, its 3<sup>rd</sup> element is,</p>
        <p><bold>u1[t,n]</bold><bold></bold><bold>3</bold><bold></bold></p>
        <disp-formula id="FD16">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                      <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mi>π</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>6</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Equation (8) for the sum of the first 5 terms is,</p>
        <p><bold>u1Sum[x_,t_]=Table[</bold><bold>{</bold><bold>m,Sum[</bold><bold>(</bold><bold>ℓ</bold><bold>^</bold><bold>2</bold><bold>/</bold><bold>nπc</bold><bold>)</bold><bold>u1[t,n]</bold><bold></bold><bold>m</bold><bold></bold><bold>Sin[</bold><bold>(</bold><bold>nπc</bold><bold>/</bold><bold>ℓ</bold><bold>)</bold><bold>x]/.values,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p>Its first term corresponding to x<sup>1</sup> is,</p>
        <p><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2</bold><bold></bold><bold>;</bold><bold>(*</bold><bold>the</bold><bold>output</bold><bold>is</bold><bold>suppressed</bold><bold>*)</bold></p>
        <p>The coefficients of the first five terms are. </p>
        <p><bold>{(</bold><bold>u1Sum</bold><bold>[</bold><bold>x,t</bold><bold>]</bold><bold></bold><bold>1,2,1,1</bold><bold></bold><bold>,u1Sum</bold><bold>[</bold><bold>x,t</bold><bold>]</bold><bold></bold><bold>1,2,2,1</bold><bold></bold><bold>,u1Sum</bold><bold>[</bold><bold>x,t</bold><bold>]</bold><bold></bold><bold>1,2,3,1</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,4,1</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,5,1</bold><bold></bold><bold>)}</bold></p>
        <disp-formula id="FD17">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0.020531964509368672</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.001283247781835542</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>0.00025348104332553913</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.00008020298636472138</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>0.000032851143214989876</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This shows the coefficients alternate in sign and decrease drastically. The latter justifies that the series converges and that five terms in (8) are adequate.</p>
        <p>Indexing the terms yields additional information. The outputs are suppressed but one</p>
        <p><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,2</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,2,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>;</bold></p>
        <p><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,3</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,3,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>;</bold></p>
        <p><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,4</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,4,1</bold><bold></bold><bold>}</bold></p>
        <disp-formula id="FD18">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.00008020298636472138</mml:mn>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1.</mml:mn>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1.</mml:mn>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.00008020298636472138</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,5</bold><bold></bold><bold>,u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,5,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>;</bold></p>
        <p>For instance, within the desired time span, the graph of each mode can be animated, e.g., the mode associated with the 4th polynomial is</p>
        <p><bold>Manipulate</bold><bold>[</bold><bold>Plot</bold><bold>[</bold><bold>Evaluate</bold><bold>[</bold><bold>u1Sum</bold><bold>[</bold><bold>x,t</bold><bold>]</bold><bold></bold><bold>1,2,4</bold><bold></bold><bold>]</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>x,0,1</bold><bold>}</bold><bold>,PlotRange→</bold><bold>{</bold><bold>-0.0002,</bold><bold>0.0002</bold><bold>}</bold><bold>,GridLines→Automatic,AxesLabel→</bold><bold>{</bold><bold>"t","4th term"</bold><bold>}</bold><bold>,PlotLabel→</bold><bold>α=0]</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>t,0.1,4.,0.01</bold><bold>}]</bold><bold>;</bold></p>
        <p>(*output is suporessed*) </p>
        <p>cc={Blue,Red,Green,Black}</p>
        <p>{</p>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId79.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p>,</p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId80.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p>,</p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId81.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p>,</p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId82.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p>}</p>
        <p><bold>manip1=Manipulate[Table[Plot[Evaluate[u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>m,2</bold><bold></bold><bold>/.t-&gt;τ],</bold><bold>{</bold><bold>x,0,1</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>PlotRange-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>-0.05,0.05</bold><bold>}</bold><bold>,PlotStyle-&gt;cc</bold><bold></bold><bold>m</bold><bold></bold><bold>(*</bold><bold>,Filling→Axis,FillingStyle→Magenta</bold><bold>*)</bold><bold>,GridLines-&gt;Automatic,AxesLabel-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>"x","u1(x,t)"</bold><bold>}</bold><bold>,GridLines-&gt;Automatic,PlotLabel-&gt;"α=0",PlotLegends-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>f[x]</bold><bold>==x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,"Expressions"</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>τ,</bold><bold>0.01,10.,0.001</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p>Finally, the animation of the collective modes corresponding to the individual polynomial terms is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>.</p>
        <p>In Case 1, with the imposed initial condition, the initial force functions are x<sup>m</sup>, all with positive amplitudes, preventing the interfering pulses from acquiring negative amplitudes, so that the stationary configuration always sustains its positivity. On the contrary, had the initial shape been sin(x), not sin(x)<sup>2</sup>, it would have resulted in positive-negative standing waves, like the traditional standing waves. </p>
        <p>Functional behavior of u1[x,t] for four cases of interest at t=5.0s is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>.</p>
        <fig id="fig5">
          <label>Figure 5</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId83.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1.</bold>Profile of the vibrating string associated with the individual polynomial terms.</p>
        <fig id="fig6">
          <label>Figure 6</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId84.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 2.</bold>Collective amplitudes associated with <italic>u</italic><sub>1</sub>(<italic>x</italic>,<italic>t</italic>). The color codes are the same as <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>.</p>
        <p>An animation of the profiled vibrations shows that the string always maintains a positive amplitude; it never crosses the horizontal axis. This feature distinguishes itself from the classic standing waves.</p>
        <p>Additional useful detailed codes for interested individuals are. Output is suppressed.</p>
        <p><bold>plot11:=Plot[Evaluate[u1Sum[x,t][[1,2]]],{x,0,1},Filling -&gt;Axis,FillingStyle</bold><bold>-&gt;cc[</bold><bold>[1]</bold><bold>]</bold><bold>];</bold></p>
        <p><bold>plot12:=Plot[Evaluate[u1Sum[x,t][[2,2]]],{x,0,1},Filling -&gt;Axis,FillingStyle</bold><bold>-&gt;cc[</bold><bold>[2]</bold><bold>]</bold><bold>];</bold></p>
        <p><bold>Overlay[Manipulate[{plot12,plot11},{t,(*0.01*)0.8,2.2(*,0.1*),0.01}]];</bold></p>
        <p><bold>Manipulate[plot11,{t,(*0.01*)0.8,2.2(*,0.1*),0.01}];</bold></p>
        <p><bold>Manipulate[Plot[{Evaluate[u1Sum[x,t][[1,2]]],Evaluate[u1Sum[x,t][[2,2]]],</bold><bold>Evaluate[u1Sum[x,t][[3,2]]],Evaluate[u1Sum[x,t][[4,2]]]},{x,0,1},PlotRange-&gt;</bold><bold>{-0.05,0.05},PlotStyle-&gt;cc,{Filling-&gt;Axis,FillingStyle-&gt;{cc[</bold><bold>[1]</bold><bold>],cc[</bold><bold>[3]</bold><bold>]}},GridLines</bold><bold>-&gt;Aut</bold><bold>omatic,AxesLabel-&gt;{"x","u1</bold><bold>(x,t)"},GridLines-&gt;Automatic],{t,(*0.01*)</bold><bold>0.</bold><bold>8,2.2(*,0.1*),0.01}];</bold></p>
        <p><italic><bold>Case</bold></italic><italic><bold>II</bold></italic>. The second case addresses coordinate-time dependent separable forces. For separable functions, <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , among a variety of choices for the time-dependent term, we consider <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with <italic>α</italic><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo> ∈ </mml:mo></mml:math></inline-formula> real. This allows us to control its impact. E.g., <italic>α</italic> = 0 yields the previously studied case 1a. <italic>α</italic> = 0.5 corresponds to a mild dependency, and <italic>α</italic> = 10 drops it off, which is conducive to the classic free-standing waves. With these objectives, the codes are, </p>
        <p><bold>T[α_,t_]:=</bold><bold>e</bold><bold><sup>-αt</sup></bold><bold>(*</bold><bold>α</bold><bold>should</bold><bold>have</bold><bold>a</bold><bold>dimension</bold><bold>of</bold><bold>t</bold><bold><sup>-1</sup></bold><bold>*)</bold></p>
        <p>The code for (11) is,</p>
        <p><bold>f2[n_,m_,t_]:=T[</bold><bold>α</bold><bold>,t]</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ℓ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal"> Sin </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>//Simplify</bold></p>
        <p>Its elements are,</p>
        <p><bold>tab2m=Table[</bold><bold>{</bold><bold>m,x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,f2[n,m,t]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4,1</bold><bold>}</bold><bold>]</bold></p>
        <disp-formula id="FD19">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>{</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                              <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:msup>
                            <mml:mtext>e</mml:mtext>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>{</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                          <mml:msup>
                            <mml:mtext>e</mml:mtext>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                            <mml:mn>3</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>6</mml:mn>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>n</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                  <mml:msup>
                                    <mml:mi>π</mml:mi>
                                    <mml:mn>2</mml:mn>
                                  </mml:msup>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>π</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>{</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mn>4</mml:mn>
                          </mml:msup>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>24</mml:mn>
                                  <mml:mo>−</mml:mo>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>24</mml:mn>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:mn>12</mml:mn>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>4</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>4</mml:mn>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mo>−</mml:mo>
                                      <mml:mn>6</mml:mn>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>n</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                      <mml:msup>
                                        <mml:mi>π</mml:mi>
                                        <mml:mn>2</mml:mn>
                                      </mml:msup>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>[</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>n</mml:mi>
                                      <mml:mi>π</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>]</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>5</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>}</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>}</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The code associated with (14) is,</p>
        <p><bold>u20[t_,n_]=Table[</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ℓ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal"> Sin </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>(</bold><bold>tab2m</bold><bold></bold><bold>m,3</bold><bold></bold><bold>/.</bold><bold>{</bold><bold>t-&gt;ξ,α-&gt;0.</bold><bold>})</bold><bold>d</bold><bold>ξ</bold><bold>)</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,</bold><bold>1,4</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p>For instance, its 4th element is,</p>
        <p><bold>u20[t,n]</bold><bold></bold><bold>4</bold><bold></bold></p>
        <disp-formula id="FD20">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mn>0.0006621873603551337</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>c</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>24</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>24</mml:mn>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>118.4352528130723</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>75.39822368615503</mml:mn>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>124.02510672119926</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mn>7</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Equation (8) for the sum of the first five terms is,</p>
        <p><bold>u20Sum[x,t]=Table[</bold><bold>{</bold><bold>γ,Sum[</bold><bold>(</bold><bold>ℓ</bold><bold>^</bold><bold>2</bold><bold>/</bold><bold>nπc</bold><bold>)</bold><bold>u20[t,n]</bold><bold></bold><bold>γ</bold><bold></bold><bold>Sin[</bold><bold>(</bold><bold>nπ</bold><bold>/</bold><bold>ℓ</bold><bold>)</bold><bold>x]/.values,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,</bold><bold>5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>γ,1,4</bold><bold>}</bold><bold>]//Simplify//Chop;</bold></p>
        <p>E.g., the third term of the sum associated with <italic>x</italic><sup>3</sup>. An element of the polynomial is given below; however, the output is suppressed. </p>
        <p><bold>u20Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2</bold><bold></bold><bold>//Simplify//Chop;</bold></p>
        <p>Tabulated numeric coefficients of the terms of this sum are, </p>
        <p><bold>TableForm[</bold><bold>{</bold><bold>Table[</bold><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,n,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>],Table[</bold><bold>{</bold><bold>-u20Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,n,</bold><bold>1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,TableHeadings-&gt;</bold><bold>{{</bold><bold>“</bold><bold>u1Sum~</bold><bold>”</bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,</bold><bold>”</bold><bold>u20~</bold><bold>”</bold><bold>e</bold><bold><sup>"-""0.""t"</sup></bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>"</bold><bold>c1,m=1","c2,</bold><bold>m=2","c3,</bold><bold>m=3","c4,m=4","c5"</bold><bold>}}</bold><bold>]</bold></p>
        <p><bold>Table 1.</bold>Accuracy of the two different codes.</p>
        <table-wrap id="tbl1">
          <label>Table 1</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                </td>
                <td>c1, m=1</td>
                <td>c2, m=2</td>
                <td>c3, m=3</td>
                <td>c4, m=4</td>
                <td>c5</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u1Sum~x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.020532</td>
                <td>−0.00128325</td>
                <td>0.000253481</td>
                <td>−0.000080203</td>
                <td>0.0000328511</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u20~e
                  <sup>-θ·t</sup>
                  x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.020532</td>
                <td>−0.00128325</td>
                <td>0.000253481</td>
                <td>−0.000080203</td>
                <td>0.0000328511</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p><bold>Table 1</bold> shows that the two rows are the same. This justifies the claim that, although two different codes are used, the second row for the specific case <italic>α</italic> = 0 yields the result of case 1a. </p>
        <p>Within the desired time span, the graph of each mode can be animated. For instance, the mode associated with the 1st element of the polynomial is,</p>
        <p><bold>Manipulate[Plot[Evaluate[u20Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,1</bold><bold></bold><bold>/.t-&gt;τ],</bold><bold>{</bold><bold>x,0,1</bold><bold>}</bold><bold>,PlotRange-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>-0.05,0.05</bold><bold>}(*{</bold><bold>-0.03,0.05</bold><bold>}*)</bold><bold>,GridLines-&gt;Automatic,AxesLabel-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>"x","u20(x,t)"</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>τ,0,2,0.1</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <fig id="fig7">
          <label>Figure 7</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId99.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 3.</bold>Display of the animation of the modes. Clockwise from the top left corner are <italic>m</italic> = 1, 2, 3, and 4. Amplitudes are always positive.</p>
        <p>Next, for <italic>α</italic> = 0.5, the code associated with (8) is modified,</p>
        <p><bold>u21[t_,n_]=Table[</bold><bold>(</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ℓ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>(</bold><bold>tab2m</bold><bold></bold><bold>m,3</bold><bold></bold><bold>/.</bold><bold>{</bold><bold>t-&gt;ξ,α-&gt;0.5</bold><bold>})</bold><bold>d</bold><bold>ξ</bold><bold>)</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,</bold><bold>4</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p><bold>u21Sum[x,t]=Table[</bold><bold>{</bold><bold>γ,Sum[</bold><bold>(</bold><bold>ℓ</bold><bold>^</bold><bold>2</bold><bold>/</bold><bold>nπc</bold><bold>)</bold><bold>u21[t,n]</bold><bold></bold><bold>γ</bold><bold></bold><bold>Sin[</bold><bold>(</bold><bold>nπ</bold><bold>/</bold><bold>ℓ</bold><bold>)</bold><bold>x]/.values1,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,</bold><bold>5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>γ,1,4</bold><bold>}</bold><bold>]//Simplify//Chop;</bold></p>
        <p>E.g., its fourth term is,</p>
        <p><bold>u21[t,n]</bold><bold></bold><bold>4</bold><bold></bold></p>
        <disp-formula id="FD21">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                        <mml:mn>6</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>24</mml:mn>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>24</mml:mn>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>12</mml:mn>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>4</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi>π</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>6</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>n</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>π</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mi>π</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0.31830988618379064</mml:mn>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                          <mml:msup>
                            <mml:mtext>e</mml:mtext>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>0.5</mml:mn>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>0.31830988618379064</mml:mn>
                          <mml:mi>c</mml:mi>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>3.141592653589793</mml:mn>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>0</mml:mn>
                                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi>c</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>0.050660591821168895</mml:mn>
                          <mml:mi>l</mml:mi>
                          <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mo>(</mml:mo>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mn>3.141592653589793</mml:mn>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>0</mml:mn>
                                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                    </mml:mrow>
                                    <mml:mo>)</mml:mo>
                                  </mml:mrow>
                                  <mml:mi>c</mml:mi>
                                  <mml:mi>n</mml:mi>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>π</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>⋅</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>c</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>0.025330295910584447</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℓ</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>u21Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2</bold><bold></bold><bold>//Simplify//Chop;</bold></p>
        <p><bold>TableForm[</bold><bold>{</bold><bold>Table[</bold><bold>{</bold><bold>u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,n,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>],Table[</bold><bold>{</bold><bold>u21Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,</bold><bold>n,1</bold><bold></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,TableHeadings-&gt;</bold><bold>{{</bold><bold>"u1Sum~"x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,"u21~"</bold><bold>e</bold><bold><sup>"-""0.5""t"</sup></bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>"c1,m=1",</bold><bold>"c2,m</bold><bold>=2","c3,m=3",</bold><bold>"c4,m=4","c5"</bold><bold>}}</bold><bold>]</bold></p>
        <p><bold>Table 2.</bold>This table compares the coefficients of the terms in the Sum. </p>
        <table-wrap id="tbl2">
          <label>Table 2</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                </td>
                <td>c1, m=1</td>
                <td>c2, m=2</td>
                <td>c3, m=3</td>
                <td>c4, m=4</td>
                <td>c5</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u1Sum~x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.020532</td>
                <td>−0.00128325</td>
                <td>0.000253481</td>
                <td>−0.000080203</td>
                <td>0.0000328511</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u21~e
                  <sup>-0.5t</sup>
                  x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.0629096</td>
                <td>−0.00200304</td>
                <td>0.0002647</td>
                <td>−0.0000628917</td>
                <td>0.0000206201</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p>The first cell of the first column is the term of the polynomial of case 1a. The second cell of the first column is the time-dependent value of the previous cell for <italic>α</italic> = 0.5. The common heading for both is the coefficients c associated with the order of the polynomial <italic>x</italic><italic><sup>m</sup></italic> for <italic>m</italic> = 1, 2, 3, 4.</p>
        <p>As shown, both coefficients alternate in sign and progressively decrease in value.</p>
        <p>Like <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>, each mode can be animated. The associated code, however, suppresses the individual output. The profile of all four cases at t=1.75 s is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4</xref>.</p>
        <p><bold>manip21=Manipulate[Table[Plot[Evaluate[u21Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>m,2</bold><bold></bold><bold>/.t-&gt;τ],</bold><bold>{</bold><bold>x,0,1</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>PlotRange-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>-0.02,0.05</bold><bold>}</bold><bold>,PlotStyle-&gt;cc</bold><bold></bold><bold>m</bold><bold></bold><bold>(*</bold><bold>,Filling→Axis,FillingStyle→Magenta</bold><bold>*)</bold><bold>,GridLines-&gt;Automatic,AxesLabel-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>"x","u21(x,t)"</bold><bold>}</bold><bold>,GridLines-&gt;Automatic,PlotLabel-&gt;"α=0.5",PlotLegends-&gt;</bold><bold>{</bold><bold>f[x]==</bold><bold>e</bold><bold><sup>-0.5t</sup></bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,"Expressions"</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>m,</bold><bold>1,4</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>τ,0.,2.</bold><bold>}</bold><bold>];</bold></p>
        <p>An atlas of the general animation is formed,</p>
        <p>The impact of the time-dependent component of the applied force is evident. The animation shows that the amplitude becomes negative, and it crosses the horizontal axis.</p>
        <p>And, finally, for <italic>α</italic> = 10. The corresponding code to (8) is,</p>
        <fig id="fig8">
          <label>Figure 8</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId104.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 4.</bold>Similar description as <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>.</p>
        <p><bold>u22[t_,n_]=Table[</bold><bold>(</bold><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> ℓ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false"> [ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false"> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula><bold>(</bold><bold>tab2m</bold><bold></bold><bold>m,3</bold><bold></bold><bold>/.</bold><bold>{</bold><bold>t-&gt;</bold><bold>ξ</bold><bold>,</bold><bold>α</bold><bold>-&gt;10.</bold><bold>})</bold><bold>d</bold><bold>ξ</bold><bold>)</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>m,1,4</bold><bold>}</bold><bold>]</bold></p>
        <p>The previous code associated with (8) is modified,</p>
        <p><bold>u22Sum[x,t]=Chop[Simplify[Table[</bold><bold>{</bold><bold>γ,Sum[</bold><bold>(</bold><bold>ℓ</bold><bold>^2</bold><bold>/</bold><bold>(</bold><bold>n*Pi*c</bold><bold>))</bold><bold>*u22[t,n][</bold><bold>[</bold><bold>γ</bold><bold>]</bold><bold>]*Sin</bold><bold>[</bold><bold>((</bold><bold>n*Pi</bold><bold>)</bold><bold>/</bold><bold>ℓ</bold><bold>)</bold><bold>*x]/.values2,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>]</bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>γ,1,4</bold><bold>}</bold><bold>]]];</bold></p>
        <p>Its 4<sup>th</sup> term is,</p>
        <p><bold>u22[t,n]</bold><bold></bold><bold>4</bold><bold></bold></p>
        <fig id="fig9">
          <label>Figure 9</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId107.svg?20260520061856" />
        </fig>
        <p>A sample of its indexed terms and the corresponding numeric coefficients is tabulated.</p>
        <p><bold>u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2</bold><bold></bold><bold>//Simplify//Chop</bold></p>
        <disp-formula id="FD22">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0.0018443897053175005</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>10</mml:mn>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.0018443897053175005</mml:mn>
                      <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>3.141592653589793</mml:mn>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.005870874771781689</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>3.141592653589793</mml:mn>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>3.141592653589793</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>0.0003632145581467093</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>10</mml:mn>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>0.0003632145581467093</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>6.283185307179586</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.0005780739233198745</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>6.283185307179586</mml:mn>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>6.283185307179586</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.0001192408151830508</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>10</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>9.42477796076938</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.0001192408151830508</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>9.42477796076938</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>9.42477796076938</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.00012651843436459775</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>9.42477796076938</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>9.42477796076938</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.000049106152205091935</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>10</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.000049106152205091935</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD23">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.0000390774342983168</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>12.566370614359172</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.00002337685908547003</mml:mn>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>10</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15.707963267948966</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.00002337685908547003</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Cos</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15.707963267948966</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15.707963267948966</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mn>0.00001488217070966096</mml:mn>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15.707963267948966</mml:mn>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="normal">Sin</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>15.707963267948966</mml:mn>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Table</bold><bold>Form[</bold><bold>{</bold><bold>Table[u1Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,n,1</bold><bold></bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>],T</bold><bold>a</bold><bold>ble[u21Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,n,1</bold><bold></bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>n,1,5</bold><bold>}</bold><bold>],</bold><bold>{</bold><bold>u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,1,1,1,1</bold><bold></bold><bold>,u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,2,1,1,1</bold><bold></bold><bold>,u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,3,1</bold><bold></bold><bold>,u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,6,1</bold><bold></bold><bold>,u22Sum[x,t]</bold><bold></bold><bold>1,2,9,1</bold><bold></bold><bold>}}</bold><bold>,TableHeadings-&gt;</bold><bold>{{</bold><bold>"u1Sum</bold><bold>~"x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,"u21~"</bold><bold>e</bold><bold><sup>"</sup></bold><bold><sup>-</sup></bold><bold><sup>""0.5""t"</sup></bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>,"u22~"</bold><bold>e</bold><bold><sup>"""10""t"</sup></bold><bold>x</bold><bold><sup>m</sup></bold><bold>}</bold><bold>,</bold><bold>{</bold><bold>"c1,m=1","c2,m=2","c3,m=3","c4,m=4</bold><bold>","c5"</bold><bold>}}</bold><bold>]</bold></p>
        <p><bold>Table 3.</bold>A comprehensive numeric table of the coefficients for the three studied cases.</p>
        <table-wrap id="tbl3">
          <label>Table 3</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                </td>
                <td>c1, m=1</td>
                <td>c2, m=2</td>
                <td>c3, m=3</td>
                <td>c4, m=4</td>
                <td>c5</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u1Sum~x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.020532</td>
                <td>−0.00128325</td>
                <td>0.000253481</td>
                <td>−0.000080203</td>
                <td>0.0000328511</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u21~e
                  <sup>-0.5t</sup>
                  x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.0629096</td>
                <td>−0.00200304</td>
                <td>0.0002647</td>
                <td>−0.0000628917</td>
                <td>0.0000206201</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  u22~e
                  <sup>-10t</sup>
                  x
                  <sup>m</sup>
                </td>
                <td>0.00184439</td>
                <td>−0.000363215</td>
                <td>0.000119241</td>
                <td>−0.0000491062</td>
                <td>0.0000233769</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p>See <bold>Table 2</bold> for a detailed description of the numbers in <bold>Table 3</bold>. The third row is the numeric coefficients associated with the time-dependent <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 10 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The general feature of <bold>Table 3</bold> is self-explanatory. E.g., the coefficients, irrespective of the case of interest, have alternative signs. Their values are decreasing rapidly, indicating that the series is converging. The profile of all four cases, for instance, at t = 0.72 s is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref>.</p>
        <fig id="fig10">
          <label>Figure 10</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId115.jpeg?20260520061856" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 5.</bold>Description is like <xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4</xref>.</p>
        <p>We conclude this segment by displaying four samples of the impact of the time-independent polynomial forces, <italic>x</italic><italic><sup>m</sup></italic>. These graphs show that at the beginning of the vibrations, say, <italic>t</italic> = 0.01 s, the string undergoes turbulence; shortly afterward, it stabilizes, with differences in the impact of the applied forces evident.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Conclusions and Remarks</title>
      <p>D’Alembert waves, solutions of the unrestricted partial differential equation with constant coefficients, have been modified by considering a finite-length string subject to external forces. Two different classes of forces, time-independent and time-dependent, are considered, subject to certain boundary restrictions. Most of the calculations are carried out utilizing a CAS, <italic>Mathematica</italic>. Codes are provided for reproduction. An atlas of the graphs for better understanding is provided. This report deviates from traditional reports by not only providing the formulation but also presenting numerical and graphical results coded in the report. The profiles of all four cases at t = 0.01 s are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref>.</p>
      <fig id="fig11">
        <label>Figure 11</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1101195-rId116.jpeg?20260520061856" />
      </fig>
      <p>Noticing, the amplitudes are very small. Nonetheless, this shows different forces have distinct distinguishing effects.</p>
      <p><bold>Figure 6.</bold>Impact of the time-independent forces on the early stage of the vibrating string.</p>
      <p>In the Introduction, it is suggested that the scope of the investigation can be extended, e.g., one may consider actual (2), <italic>i.e.</italic><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∂ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The current report considered, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Interested readers may find [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] resourceful for <italic>Mathematica</italic> coding.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Farlow, S.J. (1982) Partial Differential Equations for Scientists and Engineers. Dover Publications, Inc.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Farlow, S.J.</string-name>
              <string-name>Publications, I</string-name>
            </person-group>
            <year>1982</year>
            <article-title>Partial Differential Equations for Scientists and Engineers</article-title>
            <source>Dover Publications</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Gockenbach, M.S. (2011) Partial Differential Equations. Siam.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Gockenbach, M.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2011</year>
            <article-title>Partial Differential Equations</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Tenenbaum, M. and Polland, H. (1963) Ordinary Differential Equations. Dover Publications, Inc.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Tenenbaum, M.</string-name>
              <string-name>Polland, H.</string-name>
              <string-name>Publications, I</string-name>
            </person-group>
            <year>1963</year>
            <article-title>Ordinary Differential Equations</article-title>
            <source>Dover Publications</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Rainville, E.D. (1964) Elementary Differential Equations. The Macmillan Company.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rainville, E.D.</string-name>
            </person-group>
            <year>1964</year>
            <article-title>Elementary Differential Equations</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Sarafian, H. (2025) Impact of k x <sup>n</sup> Force on Potential Oscillations. <italic>American Journal of Computational Mathematics</italic>, 15, 58-65. https://doi.org/10.4236/ajcm.2025.151003 <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/ajcm.2025.151003</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.4236/ajcm.2025.151003">https://doi.org/10.4236/ajcm.2025.151003</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Sarafian, H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Impact of k xn Force on Potential Oscillations</article-title>
            <source>American Journal of Computational Mathematics</source>
            <volume>15</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/ajcm.2025.151003</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Wolfram, S. (2003) The Mathematica Book. 5th Edition, Cambridge University Publications.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Wolfram, S.</string-name>
              <string-name>Edition, C</string-name>
            </person-group>
            <year>2003</year>
            <article-title>The Mathematica Book</article-title>
            <source>5th Edition</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Sarafian, H. (2019) Mathematica Graphics Examples. 2nd Edition, Scientific Search Publishing.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Sarafian, H.</string-name>
              <string-name>Edition, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Mathematica Graphics Examples</article-title>
            <source>2nd Edition</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Sarafian, H. (2023) Haiduke Sarafian’s Collective Articles 2020-2023. Scientific Research Search Publishing.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Sarafian, H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Haiduke Sarafian’s Collective Articles 2020-2023</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>