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Con questa applet è possibile visualizzare la correlazione tra moto armonico in due dimensioni e moto circolare
uniforme (ovvero: come passare graficamente da una rappresentazione del moto circolare ad una del moto sinusoidale su un piano). |
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Il modello fisico rappresentato consiste in due oscillatori armonici, rappresentati
da due molle fissate ad un estremo e con una massa nota all'altro estremo. Una linea (ideale) di colore grigio
"lega" l'ordinata y e l'ascissa x
(rispettivamente: per l'oscillatore blu e per quello verde) alla relativa rappresentazione su una circonferenza, dove
il punto individuato da tali coordinate è costretto a muoversi di moto circolare uniforme. |
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Lasciando le masse libere di oscillare (premendo sul pulsante "start") il punto sulla circonferenza inizia
a muoversi lungo la sua traiettoria: una freccia rossa rappresenta il vettore
velocità totale; una freccia blu ed una
freccia verde rappresentano le componenti della velocità secondo le direzioni
degli oscillatori del medesimo colore. |
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Durante il moto degli oscillatori, il valore della velocità
dell'oscillatore blu viene rappresentata (in grigio) in un grafico in cui sull'asse
delle ascisse (disegnato bianco) viene rappresentata la variabile tempo; durante la costruzione del grafico viene
visualizzata anche la velocità totale della massa attaccata all'oscillatore, tramite una
freccia rossa (chiaramente diversa da quella collegata al punto sulla circonferenza).
Infine, sulla circonferenza, vengono rappresentati i vettori
velocità dei singoli oscillatori (rappresentati con lo stesso colore degli oscillatori) come
componenti della velocità totale del punto sulla circonferenza. |
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Facendo un click col pulsante destro del mouse sull'applet è possibile bloccare o far ripartire il movimento
senza azzerare le condizioni. |
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Facendo invece un click col pulsante sinistro del mouse è possibile far avanzare il movimento di un intervallo di
tempo molto piccolo. |
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Facendo un click col pulsante sinistro del mouse sulla circonferenza e, senza lasciare il pulsante, spostando il mouse
(dragging) è possibile variare l'ampiezza di oscillazione della molla verde, ovvero trasformare la circonferenza
in un'ellisse. Al limite, è possibile azzerare totalmente l'escursione dell'oscillatore verde (diametro del cerchio
pari a zero: la circonferenza viene trasformata in un segmento di retta). |
 | Sapreste dare una valida spiegazione del significato dei numeri che compaiono in alto a destra
dell'applet? |
| Aiutandovi con il tasto sinistro del mouse e con le informazioni mostrate, siete in grado di calcolare la frequenza
alla quale oscillano le masse blu e verde ? |
| Allo stesso modo della domanda precedente, potreste calcolare il periodo della massa blu? |
| Come si desume chiaramente, le due frecce rosse che compaiono nell'animazione si riferiscono a grandezze diverse.
Spiegate perchè quella del grafico a destra può cambiare verso e intensità ma non direzione, mentre
quella del grafico a sinistra può cambiare direzione ma non verso ed intensità. |
| Siete proprio certi che la freccia rossa sulla circonferenza non possa cambiare intensità? Esistono delle
condizioni in cui l'affermazione della domanda precedente non è vera: scoprite quali sono. |
| Le condizioni rappresentate nell'applet sono quelle di un modello fisico. Nella realtà sarebbe possibile
realizzare praticamente un simile dispositivo ? |
