Sistema masa-resorte

Simulación interactiva de un sistema masa-resorte que permite explorar oscilaciones libres, amortiguadas, forzadas y no lineales a partir de los parámetros de masa, constante elástica (lineal y no lineal), amortiguación, fricción y fuerzas externas periódicas.

Arrastra el bloque (con la simulación detenida, t = 0) para definir la posición inicial o ajusta los parámetros en los paneles. El panel "Gráfico" muestra la posición, la velocidad y la fuerza externa en función del tiempo; haz clic en una curva de la leyenda para mostrarla u ocultarla, o marca "Espacio de fases" con exactamente 2 curvas seleccionadas para representar una frente a la otra.

Esta simulación resuelve numéricamente, mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden con paso de integración $h$, la EDO $$ m\ddot{x} + \gamma\dot{x} + kx + k_2x^2 + k_3x^3 = F_1(t) + F_2(t), $$ donde $k_2$ y $k_3$ son las partes no lineales de la constante del resorte y $F_1(t)$ y $F_2(t)$ son las fuerzas externas (senoidales o pulsos cuadrados periódicos).

Marco P. M. de Souza