Περιμένετε να εμφανιστεί η εφαρμογή.
Στην οθόνη της εφαρμογής βλέπετε ένα σώμα κρεμασμένο σε ελατήριο. Στο αριστερό μέρος της οθόνης υπάρχουν τα διαγράμματα της απομάκρυνσης x και της δυναμικής ενέργειας U σε σχέση με το χρόνο.
Στο δεξί μέρος βλέπετε τα κουμπιά Reset, Play/Pause και Step. Το Reset επαναφάρει την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση, το Play/Pause ξεκινά και διακόπτει την εφαρμογή ενώ με το Step μπορείτε να παρακολουθήσετε την εξέλιξη βήμα-βήμα.
Κάτω από τα κουμπιά της εφαρμογής υπάρχουν δυο μπάρες με τις οποίες μπορεί κανείς να αλλάξει τη μάζα m του σώματος και τη σταθερά απόσβεσης b. Οι αρχικές τιμές των m και b είναι m=6kg και b=0 (δηλαδή η ταλάντωση είναι αμείωτη).
- Πατήστε το Play και δείτε την κίνηση του σώματος.
- Πατήστε Reset και παρακολουθήστε την εξέλιξη βήμα-βήμα.
- Βρείτε από το πάνω διάγραμμα πόση είναι η περίοδος της ταλάντωσης. Πόσες αυξομειώσεις της δυναμικές ενέργειας συμβαίνουν σε μια περίοδο ταλάντωσης; Πόση είναι η περίοδος μεταβολής της δυναμικής ενέργειας; Είναι λογικό να συμβαίνει αυτό;
- Πατήστε Reset και μειώστε τη μάζα. Μετά παρακολουθήστε βήμα-βήμα την εξέλιξη με το κουμπί Step. Πόση είναι η περίοδος αν η μάζα είναι m=4kg; Πόση είναι η περίοδος αν η μάζα είναι m=2kg; Ισχύει πάντα ότι η περίοδος της δυναμικής ενέργειας είναι η μισή από την περίοδο της ταλάντωσης;
- Πατήστε Reset. Αυξήστε την απόσβεση. Πατήστε Play. Η ταλάντωση τώρα πια δεν είναι αμείωτη, αλλά φθίνουσα. Μετά από κάποιο χρόνο το σώμα σταματάει. Η απομάκρυνση και η δυναμική ενέργεια τότε γίνονται μηδέν. Μετρήστε μετά από πόσο χρόνο μηδενίζεται η ταλάντωση για διάφορες τιμές του b (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Step ή το Pause για να ελέγχετε την κατάσταση.
- Πατήστε Reset. Επιλέξτε να έχετε απόσβεση μετακινώντας τη μπάρα του b. Αφήστε να εξελιχθεί η ταλάντωση με το Play. Όταν η ταλάντωση σταματήσει τσεκάρετε το κουτί Α και το κουτί Ε στο κάτω δεξιά μέρος της εφαρμογής. Στα διαγράμματα μπορείτε να δείτε τις γραμμές που δείχνουν τη μεταβολή του πλάτους Α και της ολικής ενέργειας Ε της ταλάντωσης. Οι γραμμές αυτές είναι εκθετικές μειώσεις.
- Μπορείτε να επαναλάβετε την ταλάντωση με απόσβεση maximum και πριν ξεκινήσει να έχετε τσεκαρισμένα τα κουτάκια Α κα Ε για να δείτε πώς μεταβάλλεται το πλάτος και η ολική ενέργεια σε μια φθίνουσα ταλάντωση (η δύναμη αντίστασης από τον αέρα είναι της μορφής F=-bυ).
- Απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις;
- Πόσες φορές αυξομειώνεται η δυναμική ενέργεια στη διάρκεια μιας ολόκληρης αμείωτης ταλάντωσης;
- Αν μια αμείωτη αρμονική ταλάντωση έχει περίοδο Τ=2s, τότε πόση θα είναι η περίοδος της δυναμικής (ή της κινητικής) ενέργειας;
- Μπορούμε να γενικεύσουμε αυτό το συμπέρασμα και να ισχυριστούμε ότι πάντα Τ(ενέργειας)=Τ(ταλάντωσης)/2;
- Τι παθαίνει η περίοδος της ταλάντωσης όταν μικραίνει η μάζα του σώματος; Κινείται πιο αργά ή πιο γρήγορα; Ξέρετε τον τύπο που δείχνει ότι η περίοδος της ταλάντωσης εξαρτάται από τη μάζα;
- Όταν υπάρχουν αποσβέσεις λόγω τριβών με τον αέρα τι συμβαίνει τελικά; Ποιος είναι ο τύπος που δίνει το πλάτος Α σε σχέση με το χρόνο και ποιος είναι ο τύπος που δίνει την ολική ενέργεια Ε σε σχέση με το χρόνο σε μια φθίνουσα ταλάντωση; Περιέχουν εκθετικούς όρους;
