El Oscilador Armónico
El oscilador armónico es una masa unida a un resorte o muelle. La siguiente escena ilustra el comportamiento del oscilador armónico amortiguado donde la constante del muelle es k y el índice de amortiguamiento es nu.
El alumno puede realizar experiemento modificando los parámetros y estudiando el movimiento resultante. Para cambiar la amplitud de la oscilación puede arrastrar la masa con el ratón, pero sólo cuando la animación se ha detenido (cuando es de color verde).
Le sugerimos realizar las siguientes observaciones y ejercicios:
1) Si nu=0 entonces el movimiento es una elipse y la energía permanece constante.
2) Si nu es muy pequeño el movimiento es una espiral que tiende al origen lentamente.
3) Si nu no es tan pequeño la espiral tiende al origen rápidamente.
4) Si nu en grande (por ejemplo nu > 0.01 con m=5 y k=25) entonces el movimiento ya no es una espiral y se acerca lentamente al origen, más lentamente cuanto mayor sea nu.
5) Con nu=0, si m < k entonces la elipse tiene el eje mayor horizontal.
6) Con nu=0, si m > k entonces la elipse tiene el eje mayor vertical.
7) Con nu=0, si m = k entonces la elipse es una circunferencia.
8) Buscar el valor de nu que minimice el tiempo de llegada al origen (con m=5 y k=25).
Nota para autores: Esta escena es una aplicación directa de los macros resorte y masa.
Autor: José Luis Abreu León