Lösung D1-73 (Abbildung D1.7 Bedingung 3 S.M. Targ 1989)

Die Lösung des Problems D1-73 (dargestellt in Abbildung D1.7, Bedingung 3, S.M. Targ, 1989) besteht darin, das Bewegungsgesetz einer Last der Masse m zu bestimmen, die am Punkt A eine Anfangsgeschwindigkeit v0 annimmt und sich in a bewegt gebogenes Rohr ABC, in einer vertikalen Ebene gelegen. Rohrabschnitte können entweder beide geneigt sein oder einer horizontal und der andere geneigt sein (siehe Abbildungen D1.0 - D1.9 und Tabelle D1).

Im Abschnitt AB wirkt auf die Last zusätzlich zur Schwerkraft eine konstante Kraft Q (ihre Richtung ist in den Abbildungen dargestellt) und eine Widerstandskraft des Mediums R, die von der Geschwindigkeit v der Last und abhängt richtet sich gegen die Bewegung. Die Reibung der Last am Rohr im Abschnitt AB wird vernachlässigt.

Am Punkt B bewegt sich die Last, ohne ihre Geschwindigkeit zu ändern, in den Abschnitt BC des Rohres, wo zusätzlich zur Schwerkraft die Reibungskraft (Reibungskoeffizient der Last am Rohr f =) auf sie einwirkt 0,2) und die variable Kraft F, deren Projektion Fx auf die x-Achse in der Tabelle angegeben ist.

Betrachtet man die Last als materiellen Punkt und kennt den Abstand AB = l oder die Zeit t1 der Bewegung der Last von Punkt A nach Punkt B, ist es notwendig, das Bewegungsgesetz der Last im Abschnitt BC zu finden, d. h. x = f(t), wobei x = BD.

Diese im digitalen Warenladen präsentierte digitale Lösung heißt „Lösung D1-73“ und ist eine Lösung für ein Problem im Bereich Mechanik. Die Lösung basiert auf Bedingung 3, dargestellt in Abbildung D1.7 und beschrieben im Buch von S.M. Targa „Physics Problem Book“, Ausgabe 1989.

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Lösung D1-73 (Abbildung D1.7 Bedingung 3 S.M. Targ 1989) ist ein Problem aus der Mechanik, das die Bewegung einer Last mit der Masse m in einem gebogenen Rohr ABC beschreibt, das sich in einer vertikalen Ebene befindet. Die Last erhält im Punkt A eine Anfangsgeschwindigkeit v0 und bewegt sich entlang des Abschnitts AB, in dem sie von einer konstanten Kraft Q und einer Widerstandskraft des Mediums R beaufschlagt wird, die von der Geschwindigkeit der Last abhängt. Am Punkt B bewegt sich die Last zum Abschnitt BC, wo zusätzlich zur Schwerkraft die Reibungskraft und die variable Kraft F auf die Last einwirken.

Die Aufgabe besteht darin, das Gesetz der Frachtbewegung im Flugzeugabschnitt zu finden, also die Funktion x = f(t), wobei x der Abstand vom Punkt B zur Fracht und t die Zeit der Frachtbewegung im Flugzeug ist Abschnitt. Gegeben sei der Abstand AB = l oder die Zeit t1 der Bewegung der Last von Punkt A nach Punkt B.

Um das Problem zu lösen, müssen die Bewegungsgleichungen des Körpers sowie die Gleichungen für die Kräfte verwendet werden, die auf die Belastung des Flugzeugabschnitts wirken. Es ist zu berücksichtigen, dass in diesem Abschnitt auf die Last eine Reibungskraft einwirkt, die vom Reibungskoeffizienten der Last am Rohr f = 0,2 abhängt. Auf die Last wirkt zusätzlich eine veränderliche Kraft F, deren Projektion Fx auf die x-Achse in der Tabelle angegeben ist.

Nachdem Sie im Abschnitt BC die Bewegungsgleichungen und Gleichungen für die auf die Last wirkenden Kräfte ermittelt haben, können Sie in diesem Abschnitt unter Verwendung bekannter Anfangsbedingungen das Bewegungsgesetz der Last, also die Funktion x = f(t), ermitteln - der Anfangswert von x am Punkt B und die Anfangsgeschwindigkeit der Last in diesem Bereich.

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