Descripción del Experimento

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).

¿Cómo Funciona el Experimento Virtual?

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.

ω1	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	0.9	4.9	9.9
ω2	0.1	1.0	4.9	4.1	4.8	1.0	5.0	10.0

 

Piensa sobre las siguientes preguntas referidas a las columnas de distintos colores: Fondo rojo: observa que el movimiento no es armónico simple en torno a la posición de equilibrio cuando las frecuencias componentes son muy distintas. Sin embargo, cuando son próximas entre sí, si se tiene un MAS en torno a la posición de equilibrio, con amplitud modulada. ¿Por qué crees que ocurre esto? Fondo amarillo: en este caso la frecuencia superior es siempre la misma, mientras que la inferior cambia. No obstante, los valores de ambas columnas dan como movimiento resultante un MAS en torno a la posición de equilibrio, con amplitud modulada. Observa que prácticamente no existe cambio en la frecuencia del movimiento resultante (curva roja), pero sí en la frecuencia de la modulación en amplitud (envolventes: curvas azul y verde).¿Sabrías explicarlo? Fondo blanco: en este caso cambian tanto la frecuencia superior como la inferior, pero se mantiene la diferencia entre ambas; para los valores de las tres columnas, la resultante es un MAS en torno a la posición de equilibrio con amplitud modulada. Observa que ello no tiene efecto sobre la frecuencia de la modulación en amplitud (curvas azul y verde), pero sí sobre la frecuencia del MAS resultante (curva roja). Reflexiona sobre ello.

Cuestionario 1                    Cuestionario 2                     Cuestionario 3