ActividadesSe introduce
Se pulsa el botón titulado Inicio La partícula se sitúa en la posición de equilibrio a lo largo del eje vertical, el muelle se deforma ye=mg/k.
Se pulsa el botón titulado Empieza Se observa el movimiento de la partícula, y su trayectoria Nota: En el programa interactivo, el origen se sitúa en la posición del extremo libre del muelle sin deformar, L0=1 m por debajo del punto de sujeción del muelle, mientras que en los fundamentos físicos, se ha situado en la posición de equilibrio de la partícula, ye=mg/k por debajo del origen, o Le=L0+mg/k por debajo del punto de sujeción. En el programa interactivo resuelve el sistema de dos ecuaciones diferencial de segundo orden por el método de Runge-Kutta. Este procedimiento numérico produce, en general, buenos resultados, que podemos confirmar observando que la energía se mantiene constante. Ejemplo:
El valor de la constante k del muelle que hace que ωy=2ωx es k=8.82 N/m En la posición de equilibrio el muelle se deforma ye=mg/k=1/3 m. La longitud del muelle en la posición de equilibrio es Le=1+1/3=4/3 m Si partimos de una posición inicial muy próxima al eje vertical Y, por ejemplo, x0=0.01 m e y0=0.0, observamos como crecen las oscilaciones hacia uno y otro lado del eje vertical, del tipo péndulo, y disminuyen las oscilaciones tipo muelle. Luego, sucede el proceso inverso. En la parte superior izquierda del applet, se muestra la energía total de la partícula y la posición de la partícula (x, y) de la partícula en cada instante t. En la parte derecha del applet, se representan los tres tipos de energías mediante un diagrama de barras:
La suma de las tres clases de energía se mantiene constante. |
Arrastrar con el puntero del ratón el pequeño círculo de color rojo