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otimização (não sei se é aqui que devo postar)

otimização (não sei se é aqui que devo postar)

Mensagempor MarinheiroMat » Qua Mai 18, 2011 15:20

Problema de otimização

Mensagempor MarinheiroMat » Qua Mai 18, 2011 13:57
Uma fabrica de frascos destinados a produtos de conserva pretende o seguinte:
-> construir uma embalagem cilindrica com capacidade de 48π cm^3
-> A base inferior do cilindro do mesmo material da superficie lateral, que custa 2 euros por m^2
-> a base superior do cilindro de um material mais caro, que custa 3 euros por m^2

Supondo que não haverá perdas de material:
2.1 verifique que o custo de cada embalagem e dado, em euros, por:
C(r) = 0,0005πr^2 + 0,0192π/r sendo r o raio da base em cm.

2.2 Determine, com aproximação ás centesimas a altura e o raio da base do cilindro de modo a minimizar o custo do material gasto.

--------------------------------------------------------------------------------
Na primeira pergunta não sei como responder ja fiz o grafico na maquina calculadora mas acho que não é por ai
Na segunda pergunta não sei mesmo como fazer

Dêem me dicas para como fazer.

sfffffffffff



Alguem consegue chegar lá eu não :D
MarinheiroMat
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Re: otimização (não sei se é aqui que devo postar)

Mensagempor Max Cohen » Sex Mai 25, 2012 12:33

[Otimização] Olá
primeiro passo: Vamos encontrar uma função que descreva a altura, sabemos que V=48picm^3, então temos que V=pir^2.h (Volume do cilindro), então h=V/pir^2, então h=48pi/pir^2, então h(r)=48/r^2.
segundo passo: Vamos calcular as áreas das bases Ab1=pir^2, Ab2=pir^2.
terceiro passo: Vamos calcular o custo das bases, então temos C1=Ab1xV1(custo da base inferior), C2=Ab2xV2(custo da base superior), V1=2euros/m^2 e V2=3euros/m^2, C3=AlxV3(custo da área lateral), donde Al=2pirh, então Al=2pir(48/r^2), então Al=96pi/r, então C3=(96pi/r)xV3, tal que V3=V1, então C3=(96pi/r).2, porém nossas áreas estão em cm^2, basta mutiplica-las por 10^-4 para passa-las para m^2, então, temos que Ct=C1+C2+C3(custo total), então Ct=(pir^2x2+pir^2x3+(96pi/r)x2):10^-4 = 0,0005pir^2 + 0,0192pi/r, então C(r)=0,0005pir^2+0,0192pi/r.
Para achar o minimo, você deve derivar a função custo e depois iguala-la a 0, assim;
C'(r)=0,001pir - 0,0192pi/r^2, então C'(r)=0, então 0,001pir = 0,0192pi/r^2, então r^3 = 0,0192/0,001, então r^3 = 19,2, então r = 2,6777cm e daí h = 48/(2,6777)^2 então h = 6,6945cm.
Max Cohen
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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}