Lösung D1-97 (Abbildung D1.9 Bedingung 7 S.M. Targ 1989)

Die Lösung für Problem D1-97 (Abbildung D1.9 Bedingung 7 S.M. Targ 1989) lautet wie folgt. Im Anfangszeitpunkt erhält eine Last der Masse m am Punkt A eine Anfangsgeschwindigkeit v0 und beginnt sich in einem gekrümmten Rohr ABC zu bewegen, das in einer vertikalen Ebene liegt. Rohrabschnitte können entweder beide geneigt sein oder einer horizontal und der andere geneigt (Abb. D1.0 - D1.9, Tabelle D1).

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

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, muss das Bewegungsgesetz der Last auf dem Abschnitt BC ermittelt werden, d. h. x = f(t), wobei x = BD.

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Das Problem betrachtet die Bewegung einer Last der Masse m in einem gekrümmten Rohr unter dem Einfluss verschiedener Kräfte wie Schwerkraft, Reibung und Umweltwiderstand. Die Lösung wird in Form eines Schritt-für-Schritt-Algorithmus dargestellt, der es einfach macht, den Lösungsprozess des Problems zu verfolgen und die richtige Antwort zu erhalten.

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Lösung D1-97 beschreibt die Bewegung einer Last der Masse m in einem gebogenen Rohr ABC, das sich in einer vertikalen Ebene befindet. Nachdem die Last am Punkt A eine Anfangsgeschwindigkeit v0 erhalten hat, bewegt sie sich entlang des Abschnitts AB, in dem neben der Schwerkraft eine konstante Kraft Q und eine davon abhängige Widerstandskraft des Mediums R auf sie einwirken von der Geschwindigkeit der Last ab. Am Punkt B bewegt sich die Last zum Abschnitt BC, wo auf sie die Reibungskraft und die variable Kraft F einwirken, deren Projektion Fx auf die x-Achse in der Tabelle angegeben ist. Der Reibungskoeffizient zwischen Last und Rohr beträgt 0,2.

Um das Gesetz der Frachtbewegung auf dem Flugzeugabschnitt zu finden, d.h. x = f(t), wobei x = BD, ist es notwendig, den Abstand AB = l oder die Zeit t1 der Bewegung der Last von Punkt A nach Punkt B zu kennen.

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