Solución D1-97 (Figura D1.9 condición 7 S.M. Targ 1989)

La solución al problema D1-97 (Figura D1.9 condición 7 S.M. Targ 1989) es la siguiente. En el momento inicial de tiempo, una carga de masa m recibe una velocidad inicial v0 en el punto A y comienza a moverse en un tubo curvo ABC, que está en un plano vertical. Las secciones de tubería pueden ser ambas inclinadas o una horizontal y la otra inclinada (Fig. D1.0 - D1.9, Tabla D1).

En la sección AB, además de la fuerza de gravedad, sobre la carga actúan una fuerza constante Q (su dirección se indica en las figuras) y una fuerza de resistencia del medio R, que depende de la velocidad v de la carga y está dirigido contra el movimiento. En este caso, no se tiene en cuenta la fricción de la carga sobre la tubería en la sección AB.

En el punto B, la carga, sin cambiar su velocidad, se traslada a la sección BC de la tubería, donde, además de la fuerza de gravedad, actúa sobre ella la fuerza de fricción (coeficiente de fricción de la carga sobre la tubería f = 0,2) y la fuerza variable F, cuya proyección Fx sobre el eje x figura en la tabla.

Considerando la carga como un punto material y conociendo la distancia AB = l o el tiempo t1 de movimiento de la carga desde el punto A al punto B, es necesario encontrar la ley de movimiento de la carga en el tramo BC, es decir, x = f(t), donde x = BD.

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El problema considera el movimiento de una carga de masa m en una tubería curva bajo la influencia de diversas fuerzas, como la gravedad, la fricción y la resistencia ambiental. La solución se presenta en forma de algoritmo paso a paso, lo que facilita seguir el proceso de resolución del problema y obtener la respuesta correcta.

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La solución D1-97 describe el movimiento de una masa m en una tubería curva ABC ubicada en un plano vertical. La carga, habiendo recibido una velocidad inicial v0 en el punto A, se mueve a lo largo de la sección AB, en la que, además de la fuerza de gravedad, actúa sobre ella una fuerza constante Q y una fuerza de resistencia del medio R, que depende sobre la velocidad de la carga. En el punto B, la carga se mueve a la sección BC, donde actúa sobre ella una fuerza de fricción y una fuerza variable F, cuya proyección Fx sobre el eje x se da en la tabla. El coeficiente de fricción entre la carga y la tubería es 0,2.

Para encontrar la ley del movimiento de carga en la sección de la aeronave, es decir x = f(t), donde x = BD, es necesario conocer la distancia AB = l o el tiempo t1 de movimiento de la carga desde el punto A al punto B.

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