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Dúvida com problema sobre taxa de variação

Dúvida com problema sobre taxa de variação

Mensagempor arnoanderson » Sáb Nov 28, 2009 12:14

Estou com dificuldade no seguinte problema

Um quadrado de lado L está se expandindo segundo a equação:
l=2+t^2

onde t = 2
Preciso encontrar a taxa de variação.(Que é a derivada, não?)
Sei que o resultado é 48, porém derivando a função e multiplicando pelos lados do quadrado não chego nesse valor. Somente chego ao valor 48 quando aplico diretamente a função, sem aplicar a derivada. Queria saber porquê.

Obrigado

(Obs, coloquei no tópico errado)
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Re: Dúvida com problema sobre taxa de variação

Mensagempor Elcioschin » Sáb Nov 28, 2009 18:14

Acho que deve ser taxa de variação da área do quadrado, embora vc não tenha dito isto no enunciado:

L = 2 + t²

S = L² ----> S = (2 + t²)² ----> S = t^4 + 4*t² + 4

S' = 4*t³ + 8*t ----> S' = 4*(2³) + 4*(2²) ----> S' = 32 + 16 ----> S' = 48
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Re: Dúvida com problema sobre taxa de variação

Mensagempor arnoanderson » Seg Nov 30, 2009 19:29

Oi Elcioschin.
É exatamente isso que você disse, taxa de variação da área do quadrado.
Tinha feito isso. O que me deixou na dúvida é que não derivei a função 2+t^2, mas sim apliquei diretamente. Acredito que a dúvida nesse caso é mais "conceitual" mesmo. Quando é solicitada taxa de variação não é necessário derivar a função? Ex.Y= 2+t^2 --> Y'=2*t (Que daria outro resultado, errôneo nesse caso)

Isso que não entendi.

Obrigado!
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Re: Dúvida com problema sobre taxa de variação

Mensagempor Elcioschin » Seg Nov 30, 2009 21:06

arnoanderson

Primeiro vamos relembrar algo básico: A área S de um quadrado de lado L é dada por S = L².

O lado do quadrado do seu problema é uma função dada por L(t) = 2 + t²
Esta função mostra como varia o lado do quadrado com o tempo: note que o lado aumenta com o tempo.

Se você derivar a função acima você estará calculando a "taxa de variação do LADO do quadrado".
O que o problema pede é a "taxa de variação da ÁREA do quadrado"
Assim, você está derivando a função ERRADA.

À medida em que o lado do quadrado vai aumentando, a área dele também vai aumentando.

A área S(t) do quadrado será uma NOVA função, dada por:

S(t) = [L(t)]² -----> S(t) = (2 + t²)² ----> S(t) = t^4 + 4*t² + 4

Para saber qual é a "taxa de variação da ÁREA do quadrado" deve-se derivar esta NOVA função S(t):

S '(t) = 4*t³ + 8*t

Para t = 2 a "taxa de variação da ÁREA" valerá ----> S '(2) = 4*2³ + 8*2 -----> S '(2) = 48

Deu para entender agora?
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}