Solução D1-38 (Figura D1.3 condição 8 S.M. Targ 1989)

O problema D1-38 (Figura D1.3 condição 8 S.M. Targ 1989) considera o movimento de uma carga D de massa m, que recebe uma velocidade inicial v0 no ponto A e se move em um tubo curvo ABC localizado em um plano vertical. As seções do tubo podem ser inclinadas ou horizontais (Fig. D1.0 - D1.9, Tabela D1).

Na seção AB, a carga D, além da força da gravidade, é influenciada por uma força constante Q (sua direção é mostrada nas figuras) e uma força de resistência do meio R, dependendo da velocidade v da carga (dirigido contra o movimento). Supõe-se que o atrito da carga no tubo na seção AB pode ser desprezado.

No ponto B, a carga, sem alterar sua velocidade, desloca-se para o trecho BC do tubo, onde, além da força da gravidade, é afetada pela força de atrito (coeficiente de atrito da carga no tubo f = 0,2 ) e uma força variável F, cuja projeção Fx no eixo x é dada na tabela.

Sabe-se que a carga D é um ponto material, e a distância AB entre os pontos A e B é igual a l, ou seja, é conhecido o tempo t1 de movimento da carga do ponto A ao ponto B. É necessário encontrar a lei de movimentação de carga na seção da aeronave, ou seja, x = f(t), onde x = BD.

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Este produto é uma solução detalhada para o problema do movimento de uma carga D de massa m em um tubo curvo ABC localizado em um plano vertical.

A solução leva em consideração todas as leis e condições físicas básicas, incluindo a ação da gravidade, a força Q e a força de resistência do ambiente R na seção AB, bem como a força de atrito e a força variável F na seção BC.

A solução também leva em consideração que a carga D é um ponto material, e a distância AB entre os pontos A e B é igual a l, ou seja, é conhecido o tempo t1 de movimentação da carga do ponto A ao ponto B.

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A solução D1-38 é um problema sobre o movimento de uma carga de massa m em um tubo curvo ABC localizado em um plano vertical. A carga recebe uma velocidade inicial v0 no ponto A e se move através do tubo sob a ação de uma força constante Q e da força de resistência do meio R, que depende da velocidade da carga. No ponto B, a carga se move para a seção BC do tubo, onde, além da força da gravidade, é influenciada pela força de atrito e pela força variável F, especificada pela projeção de Fx no eixo x no mesa. O coeficiente de atrito entre a carga e o tubo é f = 0,2.

Para resolver o problema, é necessário encontrar a lei do movimento da carga na seção da aeronave, ou seja, encontrar a dependência da coordenada da carga x = BD no tempo t.

Para isso, é necessário utilizar as equações de movimento da carga e resolvê-las em relação à função desejada x(t). Deve-se levar em consideração que na seção AB a carga se move com aceleração constante e na seção BC com velocidade constante.

É importante observar que para resolver o problema é necessário o conhecimento das figuras D1.0 - D1.9 e da tabela D1 do livro didático de S.M. Targa 1989.

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