ระบบมวล–สปริง

การจำลองระบบมวล–สปริงแบบโต้ตอบ ให้สำรวจการสั่นอิสระ การสั่นหน่วง การสั่นแบบถูกบังคับ และการสั่นไม่เชิงเส้น ด้วยการปรับมวล ค่าคงที่สปริงเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น การหน่วง แรงเสียดทาน และแรงภายนอกเป็นคาบ

ลากบล็อกขณะที่การจำลองหยุดอยู่ที่ t = 0 เพื่อกำหนดตำแหน่งเริ่มต้น หรือปรับพารามิเตอร์ในแผง แผง “กราฟ” แสดงตำแหน่ง ความเร็ว และแรงภายนอกตามเวลา คลิกรายการในคำอธิบายกราฟเพื่อแสดงหรือซ่อนเส้นโค้ง หรือเปิด “ปริภูมิเฟส” โดยเลือกสองเส้นโค้งพอดีเพื่อพล็อตเส้นหนึ่งเทียบกับอีกเส้น

การจำลองนี้แก้สมการเชิงอนุพันธ์สามัญเชิงตัวเลขด้วยวิธีรุงเงอ–คุตตาอันดับสี่ โดยมีขั้นการอินทิเกรต $h$ $$ m\ddot{x} + \gamma\dot{x} + kx + k_2x^2 + k_3x^3 = F_1(t) + F_2(t), $$ โดยที่ $k_2$ และ $k_3$ คือพจน์ไม่เชิงเส้นของแรงสปริง ส่วน $F_1(t)$ และ $F_2(t)$ คือแรงภายนอก (แบบไซน์หรือพัลส์สี่เหลี่ยมเป็นคาบ)

Marco P. M. de Souza