Explorador del Péndulo Doble

explora el caos determinista y el efecto mariposa en un movimiento acoplado

Cargando simulación interactiva...

por qué los péndulos dobles se vuelven impredecibles 🖖

Esto es caos determinista, no aleatoriedad. Comienza dos simulaciones separadas por solo 0,1°: al cabo de un tiempo ya no se parecen, porque la separación crece de forma aproximadamente exponencial (un exponente de Lyapunov positivo). La energía va y viene continuamente entre los dos brazos por el acoplamiento no lineal, así que diferencias de fase mínimas se amplifican hasta estados futuros completamente distintos. Las ecuaciones son exactas; lo que se derrumba es el horizonte de predicción.
:) Este péndulo no solo va de izquierda a derecha: no deja de cambiar de opinión sobre qué brazo lidera el baile.

solo dos barras y la gravedad 🖖

No hay motor, ni generador de azar, ni truco — solo dos brazos, dos articulaciones y la gravedad. El movimiento salvaje surge por completo de la segunda articulación, que deja que cada brazo empuje al otro. Prueba a empezar con un pequeño impulso cerca del reposo: oscila casi como un péndulo normal. El caos solo se impone cuando das energía suficiente para que los brazos pasen por encima del punto más alto.
:) La complejidad no está incorporada; crece a partir de algo casi vergonzosamente simple.

la punta puede caer más rápido que la gravedad 🖖

Suelta el péndulo desde el reposo con los brazos en horizontal y observa la masa exterior: por un instante puede acelerar hacia abajo más rápido que una bola en caída libre — más que g. Los brazos rígidos actúan como palanca y látigo, así que el brazo interior lanza al exterior hacia abajo con más fuerza de la que la gravedad podría dar. Es el mismo efecto que permite a una vara con bisagra ganarle al suelo a una moneda que cae.
:) La gravedad inicia la caída, pero la geometría decide quién aterriza primero.

Problemas de ejemplo

  • ángulos pequeños - El régimen de ángulos pequeños es más regular y menos sensible.
  • impulso caótico - Un desplazamiento inicial grande produce una rápida divergencia de fase.
  • segunda masa pesada - Un segundo brazo más largo con leve amortiguamiento resalta la disipación de energía.