Sistema massa-mola

Simulação interativa de um sistema massa-mola, permitindo explorar oscilações livres, amortecidas, forçadas e não lineares a partir dos parâmetros de massa, constante elástica (linear e não linear), amortecimento, atrito e forças externas periódicas.

Arraste o bloco (com a simulação parada, t = 0) para definir a posição inicial, ou ajuste os parâmetros pelos painéis. O painel "Gráfico" mostra posição, velocidade e força externa em função do tempo — clique numa curva da legenda para mostrar/esconder, ou marque "Espaço de fase" com exatamente 2 curvas selecionadas para plotar uma contra a outra.

Esta simulação resolve numericamente, pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem com passo de integração $h$, a EDO $$ m\ddot{x} + \gamma\dot{x} + kx + k_2x^2 + k_3x^3 = F_1(t) + F_2(t), $$ onde $k_2$ e $k_3$ são as partes não lineares da constante da mola e $F_1(t)$ e $F_2(t)$ são as forças externas (senoidais ou impulsos quadrados periódicos).

Marco P. M. de Souza