Considere-se uma mola com constante de elasticidade k que se move em torno de um eixo de rotação.
Uma massa m é suspensa na mola, com comprimento l e cujo conjunto constituí um "pêndulo elástico".A massa m é submetida a um peso F1 = mg e à força elástica da mola F2 = -k. Δl.
Negligenciam-se a massa da mola e todos os atritos. A velocidade inicial é sempre nula.
A complexidade do movimento resulta do conjunto entre duas pulsações:
- a de um movimento pendular clássico (ω12 = l/g)
- a de um oscilador harmónico formado pela associação massa-mola (ω22 = k/m).
Se a constante de elasticidade da mola é grande, os dois movimentos são praticamente desassociados.
O applet:
Para modificar as condições iniciais:
Clique no botão [Parar]. Com o rato, faça deslizar a massa no interior do quadrado azul que surge. O sistema inicia-se com as novas condições iniciais quando se larga o botão do rato.
Um clique no botão [Iniciar] retoma o sistema com os últimos valores iniciais utilizados.
A caixa de texto "Valor de k" permite modificar a elasticidade da mola (valor mínimo é igual a 2).
A caixa de selecção [Trajectória] permite desenhar a trajectória do centro de massa do pêndulo.
Casos particulares:
1- Coloque a massa na vertical do ponto de suspensão.
2- Posicione a massa para anular a força elástica dinâmica da mola (coloque o centro da massa vermelha sobre o arco desenhado a azul, correspondente à posição de equilíbrio da massa).
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Maio de 2011
