El siguiente experimento virtual ilustra un ejemplo típico de Movimiento Armónico Simple (M.A.S). En concreto, se muestra el movimiento que realizará un cuerpo de masa M situado sobre un eje horizontal sin rozamiento y unido a una pared vertical a través de un resorte de constante elástica k, cuando se separa una distancia (Pi) de su posición de equilibrio y se suelta con una velocidad (Vi).
El experimento virtual tiene cuatro controles con los que puedes fijar los valores de la masa M, la constante k, la separación inicial Pi y la velocidad inicial Vi. La simulación tiene dos pestañas: Gráficas y Simulación. En la primera puedes visualizar la evolución temporal de los siguientes parámetros: la posición, velocidad o aceleración de la masa enganchada al muelle. En la segunda, se representa el movimiento del muelle a lo largo del tiempo. Para controlar el Applet puedes utilizar los dos botones que se presentan en el panel izquierdo: Simular y Parar/Continuar. El primero de ellos permite reinicar una nueva simulación y el segundo "congela" la simulación o la reanuda en un determinado instante de tiempo.
Prueba con distintos valores de M, k, Pi y Vi. Entre otros utiliza los del siguiente cuadro.
Nota: Algunos conjuntos de parámetros pueden dar lugar a error, si el movimiento no está confinado entre -20 (posicion de la pared) y 20.
| k |
0.1 | 1.0 | 10.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 5.0 | 1.0 | 1.0 |
1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 |
| M |
0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.05 | 0.5 | 5.0 | 0.5 | 1.0 | 2.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| Pi |
5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 20.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
| Vi |
0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 20.0 | 0.0 | 30.0 |
Piensa sobre
las siguientes cuestiones referidas a los bloques de un mismo color:
Fondo verde: en este bloque el único parámetro que varía es la constante k del muelle. El resto de los parámetros se mantienen constantes. ¿Qué ocurre al aumentar la k del muelle? Fondo amarillo: aquí el único parámetro que cambia es la masa m. ¿Qué ocurre al aumentar ésta? Fondo rojo: observa que cambian tanto la constante k como la masa m. Sin embargo el movimiento resultante es el mismo en las tres columnas del mismo color. ¿Por qué crees que ocurre esto? ¿Es este resultado independiente de los valores de la posición y la velocidad que fijemos? Fondo azul: aquí sólo cambia la posición inicial. ¿Qué ocurre al aumentar ésta? Fondo rosa: aquí el parámetro que cambia es la velocidad inicial. ¿Qué influencia tiene esto? Fondo blanco: en este caso cambian simultáneamente la posición inicial (Pi) y la velocidad inicial (Vi) y, sin embargo, no cambia el movimiento resultante. ¿Por qué crees que ocurre esto? ¿Ocurriría esto para los mismos valores de Pi y Vi si fijamos distintos valores de k y/o m? |