Εφαρμογή: Τα πρόσημα των μεγεθών της κίνησης στις ταλαντώσεις

Περιμένετε να εμφανιστεί η εφαρμογή στην οθόνη σας.
Στο αριστερό μέρος της εφαρμογής βλέπετε ένα σώμα που βρίσκεται στο κέντρο (σημείο 0) δυο αξόνων. Στο δεξί μέρος μπορείτε να παρακολουθήσετε τα διαγράμματα της απομάκρυνσης x, της ταχύτητας υ και της επιτάχυνσης α σε σχέση με το χρόνο.
Πιέστε το κουμπί play για να ξεκινήσει η ταλάντωση. Στο διάγραμμα εμφανίζεται η συνάρτηση x(t) δηλαδή η απομάκρυνση σε σχέση με το χρόνο. Μπορείτε να σταματήσετε την εφαρμογή σε όποιο σημείο θέλετε (pause) ή να την επαναφέρετε στην αρχική της κατάσταση (rewind). Επίσης μπορείτε να παρακολουθήσετε την εφαρμογή σταδιακά (βήμα-βήμα) με το κουμπί step.
Στο κάτω δεξιά μέρος της εφαρμογής μπορείτε να επιλέξετε αν θέλετε να βλέπετε στο ίδιο διάγραμμα τις συναρτήσεις τις ταχύτητας ή της επιτάχυνσης σε σχέση με το χρόνο (κάνοντας κλικ πάνω στις επιλογές με τα γράμματα x, υ, α). Τα χρώματα των γραμμάτων αντιστοιχούν στα χρώματα των γραφικών παραστάσεων.

Αφού εξοικειωθείτε με την εφαρμογή πατήστε το κουμπί επαναφοράς στην αρχική της κατάσταση. Απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις:

Από ποια θέση ξεκινάει η ταλάντωση;
(Επιλέξτε το κουμπί step για να δείτε προσεκτικά βήμα-βήμα την κίνηση του σώματος και την καθεμιά γραφική παράσταση.)
Βλέποντας το διάγραμμα x-t μπορείτε να διαπιστώσετε προς ποια πλευρά της κίνησης είναι ο θετικός και ο αρνητικός ημιάξονας;
Για t=0 το σώμα είχε αρχική ταχύτητα και αρχική επιτάχυνση; Τι ισχύει για τη δύναμη επαναφοράς για t=0; (Υπενθύμιση: ΣF=mα ή ΣF=-Dx)
Στο πρώτο βήμα τι πρόσημο έχει η ταχύτητα; Τι πρόσημο έχει η επιτάχυνση;
Έχει η ταλάντωση αρχική φάση; (Μια ταλάντωση δεν έχει αρχική φάση όταν για t=0 ισχύει x=0 και υ θετικό).
Προχωρήστε βήμα-βήμα (step) μέχρι να ολοκληρωθεί 1 ταλάντωση. Μπορείτε να εμφανίσετε και τα 3 διαγράμματα στην οθόνη. Μπορούμε να ισχυριστούμε ότι τα x, υ και α έχουν την ίδια περίοδο;
Πόση είναι η περίοδος; Πόση είναι η συχνότητα;
Πού βρίσκεται το σώμα τη στιγμή Τ/4;

Να κάνετε έναν πίνακα με 5 στήλες.
Πρώτη στήλη: να βάλετε τις τιμές 0 μέχρι Τ/4, Τ/4 μέχρι Τ/2, Τ/2 μέχρι 3Τ/4, 3Τ/4 μέχρι Τ.
Δεύτερη στήλη: να βάλετε τα πρόσημα της απομάκρυνσης x (+ ή -).
Τρίτη στήλη: να βάλετε τα πρόσημα της ταχύτητας υ (+ ή -).
Τέταρτη στήλη: να βάλετε τα πρόσημα της επιτάχυνσης α (+ ή -).
Γνωρίζοντας ότι το σώμα όταν πηγαίνει στα ακραία σημεία της ταλάντωσης κάνει επιβραδυνόμενη κίνηση (και στις άκρες σταματάει για να επιστρέψει προς τη θέση ισορροπίας), συμπληρώστε την πέμπτη στήλη με τις λέξεις «επιτάχυνση» ή «επιβράδυνση».

Θα μπορούσατε να ισχυριστείτε ότι
1) Από το πρόσημο του α μπορούμε να καταλάβουμε ότι το σώμα έχει επιβράδυνση.
2) Το σώμα έχει επιτάχυνση όταν τα πρόσημα των υ και α είναι ίδια.
3) Υπάρχουν στιγμές που τα πρόσημα όλων των μεγεθών είναι ίδια.