Deskripsi
Laboratorium virtual eksperimen bandul sederhana: seret bola untuk mengatur sudut awal dan lepaskan untuk memulai gerakan osilasi yang diredam, diukur dengan stopwatch (mode waktu) atau speedometer (mode kecepatan) saat melewati garis referensi, dengan kesalahan pengukuran buatan yang dapat dikonfigurasi (acak dan sistematis).
Kontrol
Seret bola untuk mengatur sudut awal; lepaskan untuk memulai gerakan. Pada pengukur tersebut, klik lingkaran untuk memilih mode Waktu (mengukur interval waktu antara dua lintasan pertama bandul melalui garis referensi putus-putus) atau Kecepatan (mengukur kecepatan bandul saat melewati garis tersebut).
Model fisik
Simulasi ini menyelesaikan secara numerik, dengan metode Runge-Kutta orde keempat, pendulum EDO yang diredam
$$
\ddot{\theta} + \gamma\dot{\theta} + \dfrac{g}{L}\sin\theta = 0
$$
dengan percepatan gravitasi $g = 9.8$ m/s$^2$ dan faktor redaman $\gamma = 0.05$ s$^{-1}$.
Kesalahan pengukuran
Kesalahan $\alpha$ dihasilkan oleh variabel acak: setiap kali interval waktu atau kecepatan dihitung, sebuah nilai $\alpha$ digambar dalam rentang $[-\epsilon, \epsilon]$ dan ditambahkan ke jumlah yang diinformasikan pada perangkat. $\epsilon$ adalah amplitudo dari noise. Nilai dari $\alpha$ Metode ini terdiri dari dua bagian: kesalahan acak (distribusi Gaussian di sekitar nilai yang dihitung) dan kesalahan sistematis (offset yang ditambahkan ke nilai yang dihitung).
Pengembang
Marco P. M. de Souza
Referensi
S. Thornton, J. Marion, Dinamika klasik partikel dan sistem (Cengage Learning, 2011).