Péndulo-muelle simple unidimensional

En esta animación vemos un péndulo formado por un muelle de masa despreciable colgado del techo y en cuyo extremo hay una masa puntual. Por simplicidad, este péndulo-muelle está obligado a oscilar solamente en la dirección del eje Y.

La ecuación del movimiento de este objeto es:

\"{y}=g-\frac{k}{m}(y-L)

Donde:

  • y es la coordenada vertical de la masa conectada al extremo del muelle, medida desde el punto de enganche, con sentido positivo hacia abajo. Por tanto, coincide con la longitud instantánea del muelle.
  • \"{y}\equiv\frac{\text{d}^2y}{\text{d}t^2} es la segunda derivada de y respecto del tiempo, es decir, la aceleración.
  • g es la gravedad (9,8\,\text{m}/\text{s}^2).
  • L es la longitud natural o de equilibrio del muelle.
  • k es la constante de rigidez del muelle.
  • m es la masa del objecto conectado al muelle.
  • t es el tiempo.

Estamos suponiendo que no hay resistencia del aire al movimiento ni empuje del aire.

Mueve el ratón para elegir la longitud inicial del muelle y haz clic con el ratón para iniciar la animación. Vuelve a hacer clic para pararla y para reanudarla.


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