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Oscilador
libre y oscilador amortiguado
En esta página se pretende
comparar el comportamiento de un oscilador libre y uno amortiguado.
El oscilador libre consiste
en una partícula de masa m unida a un muelle de constante elástica k. El
oscilador amortiguado consiste en una partícula de masa m unida a un
muelle de constante elástica k que experimenta una fuerza de rozamiento
proporcional a la velocidad.
En ambos casos se estudian la
evolución temporal de la elongación, x, y de la energía total de la
partícula, E, así como el comportamiento de la velocidad de la partícula
en función de la elongación.
Instrucciones
En ambos casos, la frecuencia angular wo=100
rad/s del oscilador libre no se puede modificar.
Se introduce
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La posición inicial en
el control de edición Posición.
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La velocidad inicial en
el control de edición Velocidad.
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Para el sistema amortiguado, la constante de amortiguamiento, en el control de edición
Cte. de amortiguamiento.
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Se pulsa el botón Empieza.
Se puede detener el movimiento en
cualquier momento, pulsando en el botón titulado Pausa,
o se puede observar el movimiento paso a paso, pulsando en el botón
titulado Paso. Para restablecer el movimiento se
pulsa en el botón titulado Continua que es el mismo
que el botón Pausa.
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Se observa la posición
de la partícula respecto de la posición de equilibrio (elongación)
en función del tiempo en la parte izquierda de la ventana (gráfico
x-t). El valor de la elongación x se muestra en la esquina superior
izquierda.
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Se observa la dependencia
de la velocidad de la partícula con la elongación en la parte
superior derecha (gráfico v-x).
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Se observa la energía
total de la partícula en función del tiempo en la parte inferior
derecha (gráfico E-t).
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Para el sistema amortiguado probar con los siguientes valores de la constante de
amortiguamiento: 5 (subamortiguado), 100 (críticamente amortiguado) y
110 (sobreamortiguado).
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