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  • Pregunta: La información dada es que la ecuación diferencial para la velocidad v de un objeto de masa m, restringido al movimiento vertical y sujeto solo a las fuerzas de la gravedad y la resistencia del aire es: m(dv/dt)=-mg-γv En esta ecuación asumimos que la fuerza de arrastre -γv, donde γ>0 es un coeficiente de arrastre, es proporcional a la velocidad. g es la

    La información dada es que la ecuación diferencial para la velocidad v de un objeto de masa m, restringido al movimiento vertical y sujeto solo a las fuerzas de la gravedad y la resistencia del aire es:
    m(dv/dt)=-mg-γv

    En esta ecuación asumimos que la fuerza de arrastre -γv, donde γ>0 es un coeficiente de arrastre, es proporcional a la velocidad.

    g es la aceleración de la gravedad γ es el factor de resistencia del aire

    a) Muestra cómo demuestras, sin saltarte los pasos, que la solución de esta ecuación, sujeta a la condición inicial v(0)=v 0 , es: v=(v 0 + mg/γ)e -γt/m - mg/γ

    Las sugerencias dadas son primero encontrar dv/dt, luego m(dv/dt) y luego γv

    Lo que he hecho es dividir ambos lados de la ecuación por m y obtengo (dv/dt)=-g-γv/m, luego integro esto asumiendo que g, γ y m son todas constantes y obtengo:

    v(t)= -gt-(γv/m)t

    Desde aquí sumo gt a ambos lados y obtengo v(t) + gt = -γvt/m luego divido ambos lados por -γt y obtengo:

    [(v(t))/-γt] - g/γ = v/m luego multiplico ambos lados por m y eso me da:

    v= [(v(t)m/-γt] - mg/γ

    No estoy seguro de lo que estoy haciendo mal ya que no puedo obtener la respuesta dada.

    Por favor ayude a resolver y explique cada paso individual. Gracias.

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    Hay 3 pasos para resolver este problema.
    Solución
    Paso 1

    Asumimos que la soluciòn a la ecuaciòn diferencial serà la soluciòn a la ecuaciòn homogènea mas una ...

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