الوصف
مختبر افتراضي لتجربة البندول البسيط: سحب الكرة لضبط زاوية البداية وإطلاق الحركة التذبذبية المخففة، تقاس بساعة توقيت (وضع الوقت) أو عداد السرعة (وضع السرعة) أثناء مرورها بالخط المرجعي، مع أخطاء قياس اصطناعية قابلة للتكوين (عشوائية ومنهجية).
التحكم
اسحب الكرة لضبط زاوية البداية؛ أطلق الكرة لبدء الحركة. على العداد، انقر على الدوائر لاختيار وضع الوقت (يقيس الفاصل الزمني بين أول مرتين للبندول عبر خط المرجع المتقطع) أو السرعة (يقيس سرعة البندول أثناء مروره عبر ذلك الخط).
النموذج الفيزيائي
تحل هذه المحاكاة رقميا، باستخدام طريقة رونجي-كوتا من الدرجة الرابعة، EDO بندول مخمد
$$
\ddot{\theta} + \gamma\dot{\theta} + \dfrac{g}{L}\sin\theta = 0
$$
مع تسارع الجاذبية $g = 9.8$ م/إس$^2$ وعامل التخميد $\gamma = 0.05$ s$^{-1}$.
أخطاء القياس
الخطأ $\alpha$ يتم تولده بواسطة متغير عشوائي: في كل مرة يتم فيها حساب الفترة الزمنية أو السرعة، توجد قيمة $\alpha$ يرسم ضمن النطاق $[-\epsilon, \epsilon]$ وأضافت إلى المبلغ الموصول على الجهاز. $\epsilon$ هي سعة الضوضاء. قيمة $\alpha$ يتكون من جزأين: الخطأ العشوائي (توزيع غاوسي حول القيمة المحسوبة) والخطأ المنهجي (إزاحة مضافة إلى القيمة المحسوبة).
المطورون
Marco P. M. de Souza
المراجع
S. Thornton, J. Marion, الديناميكا الكلاسيكية للجسيمات والأنظمة (Cengage Learning, 2011).