Federmassensystem

Interaktive Simulation eines Massenfeder-Systems, die die Erforschung freier, gedämpfter, erzwungener und nichtlinearer Schwingungen aus den Parametern Masse, elastischer Konstante (linear und nichtlinear), Dämpfung, Reibung und periodischer äußerer Kräfte ermöglicht.

Ziehe den Block (mit der Simulation gestoppt, t = 0), um die Startposition festzulegen, oder passe die Parameter über die Panels an. Das "Diagramm"-Panel zeigt Position, Geschwindigkeit und äußere Kraft als Funktion der Zeit an – klicke auf eine Kurve in der Legende, um anzuzeigen/auszublenden, oder markiere "Phasenraum" mit genau 2 ausgewählten Kurven, die gegeneinander dargestellt werden.

Diese Simulation löst numerisch mit der viertordenartigen Runge-Kutta-Methode mit Integrationsschritt $h$, EDO $$ m\ddot{x} + \gamma\dot{x} + kx + k_2x^2 + k_3x^3 = F_1(t) + F_2(t), $$ wobei $k_2$ und $k_3$ sind die nichtlinearen Teile der Federkonstante und $F_1(t)$ und $F_2(t)$ sind die äußeren Kräfte (sinusförmige oder periodische Quadratimpulse).

Marco P. M. de Souza