Este proyecto es un simulador web interactivo de un oscilador armónico simple (masa y resorte), desarrollado en HTML, CSS y JavaScript. Permite visualizar y analizar el comportamiento físico del sistema, modificar parámetros y observar la evolución de las variables principales en tiempo real.
Un oscilador armónico simple es un sistema físico formado por una masa conectada a un resorte ideal. Cuando la masa se separa de su posición de equilibrio, el resorte ejerce una fuerza restauradora proporcional a la elongación, generando un movimiento oscilatorio periódico. Este tipo de movimiento es fundamental en la física y aparece en muchos sistemas naturales y tecnológicos.
-
Elongación:
x(t) = x₀ cos(ωt) + (v₀/ω) sin(ωt)
Posición de la masa respecto al equilibrio en función del tiempo. -
Velocidad:
v(t) = -x₀ ω sin(ωt) + v₀ cos(ωt)
Rapidez y dirección del movimiento en cada instante. -
Aceleración:
a(t) = -k/m · x(t)
Proporcional y opuesta a la elongación, según la ley de Hooke. -
Fuerza:
F(t) = -k · x(t)
Fuerza restauradora ejercida por el resorte. -
Energía cinética:
E_c(t) = ½ m v(t)²
Energía asociada al movimiento de la masa. -
Energía potencial:
E_p(t) = ½ k x(t)²
Energía almacenada en el resorte por la deformación. -
Energía total:
E_t = ½ m v₀² + ½ k x₀²(constante)
La suma de la energía cinética y potencial permanece constante (sin fricción). -
Frecuencia angular:
ω = √(k/m)
Determina la rapidez de las oscilaciones, depende de la masa y la rigidez del resorte. -
Fase inicial:
φ = atan2(-v₀/(x₀·ω), 1)
Indica el estado inicial del movimiento en el ciclo de la oscilación.
- 📊 Gráficos dinámicos de elongación, velocidad, aceleración, fuerza y energía total usando Chart.js.
- 🎛️ Controles interactivos para ajustar masa, constante del resorte, elongación inicial y velocidad inicial.
▶️ ⏸️🔄 Botones para iniciar, pausar y reiniciar la simulación.- 🌞🌚 Modo claro/oscuro con selector deslizante (sol/luna) para mejor visualización.
- 📱 Visualización responsiva: se adapta a computadoras y teléfonos.
- 🧑🔬 Explicación física y fórmulas en la interfaz para facilitar el aprendizaje.
- 📈 Valores máximos y actuales mostrados debajo de cada gráfico para análisis rápido.
- Ajusta los parámetros físicos (masa, constante del resorte, elongación y velocidad inicial) en los controles superiores.
- Inicia la simulación con el botón "Iniciar". Puedes pausar o reiniciar en cualquier momento.
- Observa los gráficos para ver cómo evolucionan las variables físicas y energías del sistema.
- Cambia el modo claro/oscuro usando el selector deslizante en la parte superior derecha.
- Analiza los valores máximos y actuales que aparecen debajo de cada gráfico.
- 📝 HTML5
- 🎨 CSS3 (diseño responsivo y modo oscuro)
- 💻 JavaScript
- 📊 Chart.js (gráficos interactivos)
Sneider Araque 7mo semestre
¡Explora, aprende y experimenta con la física del oscilador armónico simple!