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Se introduce
- la posición inicial x0, en el control de edición
titulado Posición
- la velocidad inicial del móvil v0, en el control de
edición titulado Velocidad.
- la constante de amortiguamiento γ,
en el control de edición titulado Cte. amortiguamiento
- la amplitud F de la fuerza oscilante,
en el control de edición titulado Amplitud
- La frecuencia angular wf
de la fuerza oscilante,
en el control de edición titulado Frecuencia
- la frecuencia angular natural del oscilador w0
=100 rad/s no se puede modificar
Se pulsa en el botón Empieza.
- Se observa la posición del móvil en función del tiempo en la parte izquierda de la
ventana, gráfico x-t.
- La trayectoria del móvil en el espacio de las fases, gráfico v-x, en la parte
superior derecha.
- La energía total del móvil en función del tiempo, gráfico E-t, en la parte
inferior derecha.
La amplitud F de la fuerza oscilante nos permite variar la escala
vertical de la representación gráfica. Si la posición x(t) crece más
allá de los límites de la ventan del applet, se reduce el valor de la
amplitud F en el control de edición correspondiente.
La
frecuencia propia del oscilador en w0 =100
rad/s, no se puede cambiar, pero se puede variar la frecuencia de la fuerza oscilante wf
alrededor de dicha frecuencia.
Observar y describir cada una de las representaciones
- El movimiento de la partícula en el espacio ordinario (x-t)
- La trayectoria de la partícula en el espacio de las fases
- La energía del móvil en función del tiempo.
en las siguientes situaciones sugeridas como ejemplos orientativos. Posteriormente,
observar y describir otras situaciones.
Dos opciones se presentan para el estudio completo de las oscilaciones
forzadas.
- Condiciones iniciales fijadas de antemano en (x=0, v=0), el
móvil se encuentra en el origen en el instante inicial.
- Condiciones iniciales que puede seleccionar el usuario del programa. Se trata de
comprobar que el estado transitorio depende de las condiciones iniciales, pero no el
estado estacionario (el que describe el comportamiento del oscilador, después de un
cierto tiempo, teóricamente infinito. En la práctica, un intervalo de tiempo tanto más
pequeño cuanto mayor sea la constante de amortiguamiento).
Condiciones iniciales fijadas de antemano en (x=0, v=0),
- Cerca de la resonancia wf =110 y 90
- En la resonancia wf =100
- Observar pulsos,
para wf =80 y g
=1.
Condiciones iniciales fijadas por el usuario
Ejemplos de condiciones iniciales en la resonancia (wf
=100)
- x=-5, v=0
- x=+5, v=0
- x=0, v=+500
- x=0, v=-500
Ejemplos de condiciones iniciales en las proximidades de la resonancia (wf =90)
- x=-5, v=0
- x=+5, v=0
- x=0, v=+500
- x=0, v=-500
Ejemplos de condiciones iniciales en la resonancia (wf
=100)
- x=1.5, v=0
- x=0, v=-50
- x=0, v=150
Ejemplos de condiciones iniciales en las proximidades de la resonancia (wf =90)
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