# Registro de laboratório do estudante: Estudo de convergência de osciladores e deriva de energia

Curso: Cálculo, vetores e equações diferenciais

Nome: ____________________  Data: ____________________  Grupo: ____________________

## Pergunta de investigação

Quando uma trajetória numérica representa a equação diferencial em vez do erro do método de passo?

## Preparação

Use o banco numérico do oscilador. Estabeleça uma sequência de referência, varie apenas o passo de tempo, depois mude um parâmetro físico e repita o estudo de convergência.

## Variáveis

| Variável | Função | Unidade |
| --- | --- | --- |
| Constante de massa e mola | Entradas físicas | kg e N/m |
| Passo de tempo | Variável independente numérica | s |
| Trajetória e fase | dependente | M e Rad |
| Erro de energia relativa | Diagnóstico numérico | % |

## Preveja antes de mudar os controles

1. Preveja como dividir pela metade o passo de tempo altera o erro de trajetória.

   ________________________________________________________________

2. Preveja o que acontece quando o passo cruza o limite de estabilidade exibido.

   ________________________________________________________________

## Tabela de observação

| Mass | Spring k | degrau | Etapas/Ponto | Erro de energia máxima | estável? |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|   |   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |   |
|   |   |   |   |   |   |

## Analise

1. Quais corridas demonstram convergência?

   ________________________________________________________________

2. Oscilação de energia limitada é igual a conservação exata?

   ________________________________________________________________

3. Como a mudança de massa altera o período físico?

   ________________________________________________________________

4. Estabeleça uma regra defensável do tamanho do passo a partir de suas provas.

   ________________________________________________________________

## Conclusão limitada pelas evidências

Para m=___ e k=___, reduzir Δt de ___ para ___ alterou o erro de energia de ___ para ___; portanto, um passo justificado é ___.

________________________________________________________________