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Escoamento de água

Escoamento de água

Mensagempor Cleyson007 » Dom Jan 12, 2014 17:11

Se um tanque tem 5000 galões de água, que escoa pelo fundo em 40 minutos, então a Lei de Torricelli dá o volume V de água que restou no tanque depois de t minutos como V=5000{\left(1-\frac{t}{40} \right)}^{2}\,\,\,\,0\leq\,t\leq\,40

Encontre a taxa segundo a qual a água está escoando do tanque depois de(a) 5 min (b) 10 min (c) 20 min e (d) 40 min. Em que instante o escoamento é mais rápido? E mais vagaroso? Resuma o que você encontrou.
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Re: Escoamento de água

Mensagempor Guilherme Pimentel » Seg Jan 13, 2014 22:43

Para ajudar um pouco:

\\
\frac{dV}{dt}= -\frac{2}{40} \cdot 5000 \cdot \left( 1-\frac{t}{40}\right)=-250 \cdot \left( 1-\frac{t}{40}\right)=-\frac{25}{4} \cdot \left( 40-t \right) \\


\\
\frac{dV}{dt} (5) =-\frac{25 \cdot 35}{4} =-\frac{875}{4}=-218.75
Editado pela última vez por Guilherme Pimentel em Qua Jan 15, 2014 04:51, em um total de 1 vez.
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Re: Escoamento de água

Mensagempor Cleyson007 » Ter Jan 14, 2014 00:36

Olá, boa noite Guilherme!

Amigo, consegui encontrar os valores para 5min, 10min, 20min e 40min. Estou com dúvida nessa parte: "Em que instante o escoamento é mais rápido? E mais vagaroso? Resuma o que você encontrou."

Pode me ajudar?

Abraço
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Re: Escoamento de água

Mensagempor Guilherme Pimentel » Qua Jan 15, 2014 04:55

Se a pergunta é sobre os tempos nos quais vc calculou a derivada é só comparar os valores obtidos, o de maior valor absoluto é o mais rápido, o de menor valor absoluto é o mais lento.

Se for em relação a todos os momentos possíveis, a resposta é mais rápido em t=0 mais lento em t=40.
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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}