Descripción
Laboratorio virtual del experimento del péndulo simple: arrastre la esfera para definir el ángulo inicial y suéltela para iniciar el movimiento oscilatorio amortiguado, medido por un cronómetro (modo Tiempo) o por un velocímetro (modo Velocidad) al pasar por la línea de referencia, con errores artificiales de medición configurables, tanto aleatorios como sistemáticos.
Controles
Arraste a bolinha para definir o ângulo inicial; solte para iniciar o movimento. No medidor, clique nos círculos para escolher o modo Tempo (mede o período: o intervalo de tempo entre a 1ª e a 3ª passagem do pêndulo pela linha de referência tracejada, uma oscilação completa) ou Velocidade (mede a velocidade do pêndulo ao passar por essa linha).
Modelo físico
Esta simulación resuelve numéricamente la EDO del péndulo amortiguado mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden
$$
\ddot{\theta} + \gamma\dot{\theta} + \dfrac{g}{L}\sin\theta = 0
$$
con la aceleración de la gravedad $g = 9.8$ m/s$^2$ y el factor de amortiguamiento $\gamma = 0.05$ s$^{-1}$.
Errores de medición
El error $\alpha$ se genera mediante una variable aleatoria: cada vez que se calcula el intervalo de tiempo o la velocidad, se elige un valor $\alpha$ dentro del intervalo $[-\epsilon, \epsilon]$ y se suma al valor indicado por el dispositivo. $\epsilon$ es la amplitud del ruido. El valor de $\alpha$ consta de dos partes: error aleatorio (distribución gaussiana alrededor del valor calculado) y error sistemático (desplazamiento sumado al valor calculado).
Desarrolladores
Marco P. M. de Souza
Referencias
S. Thornton, J. Marion, Dinámica clásica de partículas y sistemas (Cengage Learning, 2011).