Exercici 2 (18/01/2011) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Tema: Modelització física i problemes geomètrics amb EDO de primer ordre · Del examen Recopilatori d'exàmens d'Equacions Diferencials i Càlcul Vectorial (Part 1) (2010)

Enunciado

Exercici 2 (18/01/2011). Moviment de cadena en teulada [2.5 punts]

Una cadena homogènia de llargada total AA reposa sense fricció sobre una teulada que fa un angle α\alpha amb l'horitzontal. Una porció inicial de longitud y0y_0 penja en vertical des de la vora de la teulada.

a)

[0.5 punts] Deduïu l'equació que regeix el moviment de la cadena degut a la gravetat.

b)

[1 punt] Per a l'angle α=30∘\alpha = 30^\circ, trobeu l'expressió analítica de la velocitat v(y)v(y) si a l'instant t=0t = 0 tenim v(0)=0v(0) = 0 i y0=0y_0 = 0.

c)

[1 punt] Trobeu quant de temps requerirà una cadena de longitud 0.5 m0.5\text{ m} per lliscar totalment de la teulada.

Enunciado: Exercici 2 (18/01/2011) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. [0.5 punts] Deduïu l'equació que regeix el moviment de la cadena degut a la gravetat.

Solución: y¨=gA[y(1+sin⁡α)−Asin⁡α]\ddot{y} = \frac{g}{A}[y(1 + \sin\alpha) - A\sin\alpha]

b. [1 punt] Per a l'angle α=30∘\alpha = 30^\circ, trobeu l'expressió analítica de la velocitat v(y)v(y) si a l'instant t=0t = 0 tenim v(0)=0v(0) = 0 i y0=0y_0 = 0.

Solución: v(y)=gA(32y2−Ay)v(y) = \sqrt{\frac{g}{A}\left(\frac{3}{2}y^2 - Ay\right)}

c. [1 punt] Trobeu quant de temps requerirà una cadena de longitud 0.5 m0.5\text{ m} per lliscar totalment de la teulada.

Solución: 0,520{,}52 s

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

Exercici 1 (17/01/2012) · 2010 ›

Más ejercicios de Modelització física i problemes geomètrics amb EDO de primer ordre