Movimiento de una partícula sujeta a un muelle Gráfica
de x, vx, ax y simulación
Gráfica
de la ep. y ec.
-Traza y flecha azul:
velocidad(vx).
-Traza y flecha azul: energía potencial(ep).
-Traza y flecha negra:
aceleración(ax).
-Traza y flecha roja: energía
cinética(ec).
-Traza
roja: posición(x).
Esta simulación reproduce el movimiento
de una partícula sujeta por un muelle. Está acompañado por dos
gráficas:
-"Gráfica
de x, vx, ax": representa la variación de la posición, la velocidad y
la aceleración.
-"Gráfica
de la ep. y ec.": indica como varía la energía potencial respecto a la
energía cinética.
Los signos
Para analizar con más facilidad este
movimiento se ha decidido que todo lo que se dirija hacia la derecha
sea positivo y lo que vaya hacia la izquierda sea negativo(refiriéndose
a la aceleración y la velocidad). Cuando la partícula se encuentre a la
derecha del 0 (mitad derecha del recorrido) la posición será positivo y
cuando esté a la izquierda será negativo.
La simulación

Imagen 1
Imagen 1:En
este momento la partícula se
encuentra en la posición cero, con una aceleración cero y con la máxima
velocidad. Si se desplaza hacia la derecha la velocidad será positiva e
irá disminuyendo poco a poco su valor y la aceleración irá
aumentando(aumentará con signo negativo). Ocurrirá lo mismo si se mueve
hacia la izquierda
pero la velocidad será negativa y la aceleración positiva.

Imagen
2
Imagen 3
Imagen 2 y 3:
En estas situaciones la
velocidad es cero ya que la aceleración apuntaba en el lado opuesto,
frenándola. La posición y la aceleración adquieren el máximo valor(en
la imagen 2 la aceleración es positiva y la posición es negativa;en la
imagen 3 ocurre lo contrario).
En la imagen 2 la partícula se
desplazará hacia la derecha, aumentando la velocidad(signo positivo) y
disminuyendo la aceleración(signo positivo cuando la posición
es
negativa; signo negativo cuando la posición sea positiva). En la imagen
pasa lo mismo pero con los signos cambiados.
Gráfica
de x, vx, ax
Imagen
4
Imagen 5
Imagen 4-La partícula se encuentra en la magen 2 y 3, y la posición y
aceleración son cero, mientras que la velocidad es máxima.
Imagen 5-La partícula está situada en la imagen 1, la aceleración y la
posición máximas mientras que la velocidad es 0.
Si la constante elástica (k) es grande, la aceleración también es
grande porque la fórmula de la aceleración es
"a =
-k·x". Cuanto más pequeño
sea k, mayor es la velocidad y la posición máximas(el valor de "a"
puede ser menor que la "v" y que "x").
Gráfica
de la ep. y ec.
Imagen
6
Imagen
7
Imagen 8
Imagen 6-La
partícula se encuentra en la "Imagen 2 y 3", donde la velocidad es cero
y la aceleración es máxima y , por tanto, la energía cinética es cero y
la energóa potencial es máxima.
Imagen 7-La
partícula se encuentra en una posición distinta de cero donde la
velocidad y la aceleración son iguales,por consiguiente, la
energía cinética y energía potencial son iguales.
Imagen 8-La
partícula se sitúa en la "Imagen 1", en este instante la
aceleración es cero y la velocidad es máxima, por lo que la energía
cinética es máxima y la energía potencial es cero.