Solución D6-15 (Figura D6.1 condición 5 S.M. Targ 1989)

El sistema mecánico descrito en la solución D6-15 (Figura D6.1, condición 5, S.M. Targ, 1989) consta de los pesos 1 y 2, la polea escalonada 3 con radios de paso R3 = 0,3 m, r3 = 0,1 m y radio de giro ρ3. = 0,2 m, bloque 4 de radio R4 = 0,2 m y rodillo (o bloque móvil) 5 (ver Figuras D6.0 - D6.9 y tabla D6). El cuerpo 5 se considera un cilindro sólido y homogéneo y la masa del bloque 4 se distribuye uniformemente a lo largo del borde. El coeficiente de fricción de las cargas sobre el plano es f = 0,1. Los cuerpos del sistema están conectados entre sí mediante hilos lanzados a través de bloques y enrollados en la polea 3 (o en una polea y un rodillo); Las secciones de hilos son paralelas a los planos correspondientes. Uno de los resortes con coeficiente de rigidez c está unido a uno de los cuerpos. El sistema sale del estado de reposo bajo la acción de una fuerza F = f(s), dependiendo del desplazamiento s del punto de su aplicación, mientras que la deformación del resorte en el momento del inicio del movimiento es cero. Cuando se mueve, la polea 3 está sujeta a un momento constante M de fuerzas de resistencia (por fricción en los cojinetes). Es necesario determinar el valor de la cantidad deseada en el momento en que el desplazamiento s se vuelve igual a s1 = 0,2 m. La cantidad deseada se indica en la columna "Buscar" de la tabla y se designa como v1, v2, vC5 (velocidades de las cargas 1, 2 y centro de masa del cuerpo 5 respectivamente), así como ω3 y ω4 (velocidades angulares de los cuerpos 3 y 4). Todos los rodillos, incluidos los envueltos en hilos (como el rodillo 5 en la Figura 2), ruedan en planos sin deslizarse. La carga 2 no se representa en las figuras si su masa es cero, pero todos los demás cuerpos sí se representan en cualquier caso.

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Este producto es una solución digital de un sistema mecánico compuesto por pesas, una polea escalonada, un bloque y un rodillo, conectados por hilos y resortes. La solución fue desarrollada por S.M. Targ en 1989 y presentado en forma de tabla en la que se indican todos los parámetros necesarios del sistema, incluidos los radios de los escalones de las poleas, el coeficiente de fricción de las cargas en el plano y el momento constante de las fuerzas de resistencia. La tabla también muestra las velocidades de las cargas y las velocidades angulares de los cuerpos del sistema en el momento en que el desplazamiento del punto de aplicación de la fuerza se vuelve igual a 0,2 m. La solución puede ser útil para especialistas en la campo de la mecánica a la hora de resolver problemas similares. El producto se presenta en forma de documento electrónico y estará disponible para su descarga después del pago.

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La solución D6-15 (Figura D6.1 condición 5 S.M. Targ 1989) es un problema del libro de texto de S.M. Targa "Libro de problemas de física" edición 1989. Pertenece a la sección de mecánica y cinemática.

El planteamiento del problema considera el movimiento de un cuerpo lanzado formando un ángulo con la horizontal. Se requiere resolver el problema y determinar la altura máxima de elevación del cuerpo y el alcance máximo de vuelo.

La solución al problema consiste en aplicar las leyes de la mecánica y la cinemática, en particular, las ecuaciones del movimiento corporal en los planos vertical y horizontal. También es necesario tener en cuenta la influencia de la gravedad y la resistencia del aire en el movimiento del cuerpo.

La respuesta final depende de las condiciones iniciales del problema, incluida la velocidad inicial y el ángulo del lanzamiento. La solución D6-15 se puede utilizar para estudiar las leyes cinemáticas del movimiento de los cuerpos en el espacio y las aplicaciones prácticas de esta teoría en física e ingeniería.

La solución D6-15 es un problema de mecánica que describe el movimiento de un sistema mecánico que consta de cargas 1 y 2, una polea escalonada 3, un bloque 4, un rodillo 5 y un resorte, bajo la acción de una fuerza F = f(s ), dependiendo de los desplazamientos s de sus aplicaciones puntuales. Los cuerpos del sistema están conectados entre sí mediante hilos lanzados a través de bloques y enrollados en la polea 3 (o en una polea y un rodillo); Las secciones de hilos son paralelas a los planos correspondientes.

En el problema es necesario determinar el valor de la cantidad deseada en el momento en que el desplazamiento s se vuelve igual a s1 = 0,2 m. La cantidad deseada se indica en la columna "Buscar" de la tabla, donde se encuentra indicado: v1, v2, vC5 - velocidades de las cargas 1, 2 y masas centrales del cuerpo 5, respectivamente, ω3 y ω4 son las velocidades angulares de los cuerpos 3 y 4.

Para resolver el problema, es necesario utilizar las leyes de la mecánica, incluida la ley de conservación de la energía y la ley de conservación del momento. También es necesario tener en cuenta la fricción de las cargas sobre el plano y la fuerza de resistencia que actúa sobre la polea 3.

Al resolver un problema, debes realizar los siguientes pasos:

1. Encuentre la aceleración de las cargas 1 y 2 y el centro de masa del cuerpo 5.
2. Encuentre las fuerzas de tensión de los hilos que actúan sobre cada uno de los cuerpos del sistema.
3. Encuentre el momento de inercia de la polea 3 con respecto al eje de rotación.
4. Encuentre el momento de la fuerza de fricción que actúa sobre la polea 3.
5. Encuentre el momento de la fuerza que actúa sobre el bloque 4.
6. Encuentre la aceleración angular de la polea 3 y el bloque 4.
7. Encuentre las velocidades lineales de las cargas 1 y 2 y el centro de masa del cuerpo 5.
8. Encuentre las velocidades angulares de la polea 3 y el bloque 4.
9. Encuentre el valor requerido en el momento en que el desplazamiento s se vuelve igual a s1 = 0,2 m.

Todos los rodillos, incluidos los rodillos envueltos en hilos, ruedan sobre planos sin deslizarse. En todas las figuras, no represente la carga 2 si m2 = 0; los cuerpos restantes también deben representarse cuando su masa es cero.

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