El experimento virtual tiene varios controles con los que puedes fijar los valores de la masa M y las constantes elástica y de amortiguamiento k y r. Asimismo, también puedes dar distintos valores de posición y velocidad inicial, Pi y Vi. Para controlar el Applet se utilizan los dos botones que se presentan en el panel derecho: Simular y Parar/Continuar. El primero de ellos permite reiniciar una nueva simulación y el segundo "congela" la simulación o la reanuda en un determinado instante de tiempo. El Applet contiene dos pestañas. Una, llamada "Gráficas" en la que con línea roja se muestra la posición del cuerpo en función del tiempo. La otra pestaña, llamada "Simulación" muestra el movimiento el movimiento real del cuerpo.
Prueba con distintos valores de los parámetros experimentales, entre otros con los siguientes conjuntos de M, k, r, Pi y Vi:
| M |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
| r |
1 |
10 |
40 |
12 |
20 |
40 |
12 |
12 |
12 |
12 |
0.1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
| k |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
50 |
500 |
| Pi |
100 |
100 |
100 |
0 |
0 |
0 |
50 |
50 |
50 |
50 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
| Vi |
-50 |
-50 |
-50 |
300 |
300 |
300 |
200 |
0 |
-85 |
-100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Piensa sobre los siguientes comentarios referidos a las columnas de distintos colores:
Fondo rojo: observa que el entre las columnas de fondo rojo el único parámetro que cambia es la constante de amortiguamiento. Como habrás podido observar en función del valor que tome este parámetro se tiene un movimiento oscilatorio, o un movimiento que no es oscilatorio. El primero se conoce como movimiento armónico subamortiguado (primera columna de valores). Los valores de la tercera columna dan lugar al llamado movimiento sobreamortiguado. Al punto de cambio entre estos dos tipos de movimientos (los valores de la segunda columna dan lugar a él) se le conoce como amortiguamiento crítico. ¿Qué tiene de particular el amortiguamiento crítico, respecto del tiempo necesario para alcanzar la posición de equilibrio? Fondo verde: para los conjuntos de valores de estas columnas, el movimiento resultante no es oscilatorio; es el llamado movimiento sobreamortiguado ¿Qué efecto tiene el aumento del factor de amortiguamiento en estos casos? Observa su efecto tanto en el máximo desplazamiento respecto de la posición de equilibrio, como en el tiempo necesario para alcanzar la posición de equilibrio. Fondo azul: en este caso también se tiene movimiento sobreamortiguado. Observa que, siendo iguales el resto de los parámetros, según sea el valor de la velocidad inicial se puede llegar a rebasar la posición de equilibrio. Fondo rosa: en este caso si se tiene un movimiento oscilatorio. Estamos en el caso de movimiento armónico subamortiguado. ¿Qué ocurre en este caso al aumentar la constante de amortiguamiento? Fondo amarillo: estos conjuntos de parámetros también dan lugar a un movimiento armónico subarmortiguado. ¿Qué efecto tiene un aumento de la constante elástica en este caso? |