Considerando una condición de conservación de la energía podemos calcular la velocidad dentro del tubo que lleva el chorro, y por consiguiente por conservación de la masa podemos calcular su velocidad de salida y el caudal del chorro Q(t).
Con A1 = área del tubo, H0= Altura inicial del estanque, A=Área del estanque.Con los datos anteriores, hicimos la ecuación de balance de cantidad de movimiento sobre la placa receptora de nuestro barco, y el correspondiente balance de fuerzas vertical:
De donde obtenemos, de F(t)=m*a(t):
Reemplazando lo anterior e integrando dos veces respecto del tiempo, podemos obtener una expresión para la posición del barco respecto al tiempo. Simulamos la situación anterior en Maple, obteniendo el siguiente gráfico posición v/s tiempo:
Usando la misma herramienta computacional resolvimos la ecuación para x(t)=5m, obteniendo t=4,45 [s]. Tomando en cuenta que no consideramos roce viscoso ni efectos de turbulencia causados bajo el casco, el cálculo no es tan ambicioso. De todas formas, durante la próxima semana pasaremos por una etapa de experimentación en la cual mediremos coeficientes empíricos para pulir un poco nuestro análisis. Pronto subiremos las correcciones.
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