Sistema masa resorte II
SISTEMA MASA RESORTE II
A continuación se describe este sistema oscilante de constante elástica k y masa m, mediante una adaptación realizada por los autores del presente blog al excelente applet de Luciano Troilo (http://geogebratube.org/material/show/id/2338). Con los botones de arranque, detención y reinicio es posible controlar el funcionamiento del sistema. También se dispone de un cronómetro para la medida del tiempo en segundos.
Inicialmente, la esfera se encuentra en posición de equilibrio (flecha horizontal a trazos) estable porque, al no estar estirado o comprimido el resorte, la fuerza restauradora (vector verde) es cero. Al pulsar la tecla de Arranque, comienza a oscilar hacia arriba, llega a la posición de máximo desplazamiento vertical (vector morado) y retorna a la posición de equilibrio de nuevo; luego, la inercia lo hace bajar hasta el punto de máximo desplazamiento y sube otra vez hasta la posición de equilibrio, la cual traspasa por la acción de la inercia. El ciclo se repite indefinidamente en este modelo sin roce.
Se incluyen las gráficas x(t), v(t) y a(t).
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Actividades:
1. Pulse la tecla de Arranque y observe cómo se comporta el sistema a medida que transcurre el tiempo. La elongación y la fuerza restauradora varían a medida que el sistema oscila; note que los vectores que las representan, siempre tienen sentidos contrarios.
2. Varíe la masa de la esfera con el Deslizador rojo y observe cómo varía el periodo de oscilación. ¿Aumenta el período con el incremento de la masa?
3. Varíe la constante elástica con el Deslizador azul y observe cómo varía el período de oscilación. ¿Aumenta el período con la disminución de k?
4. Elija el máximo valor de la masa y el mínimo valor de la constante elástica. Reinicie el applet. Pulse Arranque y mida el tiempo transcurrido para 2 oscilaciones. Calcule el período y la frecuencia de oscilación. Compare con las ecuaciones del modelo MAS ( T = 6,28 (m/k)1/2 , f = 1/T).