• Anúncio Global
    Respostas
    Exibições
    Última mensagem

[Derivada] Parcial como Taxa de Variação

[Derivada] Parcial como Taxa de Variação

Mensagempor Whitesttax » Ter Abr 26, 2016 17:18

Boa tarde.
Não estou conseguindo resolver o seguinte problema:
Um reservatório de areia tem o formato de uma pirâmide invertida de base quadrada. A taxa de vazão da areia deste reservatório diminui a uma velocidade de 40pi cm^3/min.
Esta areia forma no chão um monte cônico. O volume total de areia no reservatório era 243pi cm^3. Determine a velocidade com que aumenta a altura do cone quando um terço da areia já caiu do reservatório. Sabendo que neste instante a altura do monte é 3cm e o raio aumenta uma taxa de 0,3cm/min.

O que já tentei fazer foi aplicar a fórmula do volume do cone, que se estou certo é V = pi*r^2*h / 3. Aí derivei para descobrir a altura mas está dando um resultado negativo, e bem errado (a resposta certa é 1.28cm/min)
Um ponto que talvez errei foi usar a taxa de variação do volume da pirâmide na conta debaixo sem mudar nada, não sei o que teria que mudar... O raio eu consegui aplicando a fórmula do volume também, só que sem derivar.
Mais ou menos assim...
-40\pi = 2\pi*r*h/3 *0,3 + \pi*r^2/3 * \partial h/\partial t

Obrigado!
Whitesttax
Novo Usuário
Novo Usuário
 
Mensagens: 2
Registrado em: Seg Mar 16, 2015 23:04
Formação Escolar: ENSINO MÉDIO
Área/Curso: ciências da computação
Andamento: cursando

Re: [Derivada] Parcial como Taxa de Variação

Mensagempor adauto martins » Sáb Mai 07, 2016 21:21

encontrei um valor prox. ao valor da resposta,vamos á soluçao:
1){V}_{c}/{V}_{p}=((1/3)\pi.{r}^{2}.{h}_{c})/((1/3).{l}^{2}.{h}_{p})=(\pi.{r}^{2}.{h}_{c})/({l}^{2}.{h}_{p})=1,pois os volumes serao os mesmos...
\Rightarrow {h}_{c}/{h}_{p}={l}^{2}/(\pi.{r}^{2})\Rightarrow {h}_{c}={h}_{p}.{l}^{2}/(\pi.{r}^{2})...
2){V}_{p}=(1/3).{l}^{2}.{h}_{p}\Rightarrow (243.3.\pi)={l}^{2}.{h}_{p}\Rightarrow {l}^{2}.{h}_{p}=729.\pi...
substituindo o resultado na prim.relaçao teremos:
{h}_{p}=(729.\pi)/(\pi.{r}^{2})\Rightarrow r=\sqrt[]{729/3}=\sqrt[]{243}\Rightarrow {h'}_{p}=-(729.\pi).2.r.r'/({r}^{4})=-(729.\pi.2).r'/{r}^{3}=-(1458.\pi)/{(\sqrt[]{243)}}^{3})...{h'}_{p} \simeq -1.21 (cm/mit),osinal negativo é pq a areia esta caindo,questao de referencial...em valor absoluto é o calculado...
adauto martins
Colaborador Voluntário
Colaborador Voluntário
 
Mensagens: 1171
Registrado em: Sex Set 05, 2014 19:37
Formação Escolar: EJA
Área/Curso: matematica
Andamento: cursando

Re: [Derivada] Parcial como Taxa de Variação

Mensagempor adauto martins » Dom Mai 08, 2016 00:15

caro Whitesttax e colegas do site,
a resoluçao apresentada por mim do exercicio esta incorreta,pois nao levei em consideraçao a açao da gravidade sobre a areia q. cai da piramide...entao em ocasiao oportuna irei apresenta uma soluçao correta,no mais obrigado...
adauto martins
Colaborador Voluntário
Colaborador Voluntário
 
Mensagens: 1171
Registrado em: Sex Set 05, 2014 19:37
Formação Escolar: EJA
Área/Curso: matematica
Andamento: cursando

Re: [Derivada] Parcial como Taxa de Variação

Mensagempor adauto martins » Qua Mai 11, 2016 12:21

vamos considerar a areia q. escoa fazendo o cone,dessa forma podemos eliminar o fator da gravidade q. atua na areia da piramide,entao:
a vazao da areia da piramide sera a mesma q. forma o cone,pois o tempo de esoamento da areia da piramide,sera o mesmo da formaçao do cone,logo:
(d/dt){V}_{p}=(d/dt){V}_{c}\Rightarrow (d/dt){V}_{c}=(dV/dh).(dh/dt)=V'(h).h'(t)(aqui regra da cadeia)1)40.\pi=V'(h).h'(t)...temos q.:
{V}_{c}=(1/3).\pi.{r}^{2}.h,p/ o instante pedido teremos:
(243.\pi)/3=(1/3).\pi.{r}^{2}.h\Rightarrow r=\sqrt[]{243/3}=9...
dV/dh=(1/3).\pi.{r}^{2}=(1/3).\pi.81=27.\pi...
voltando a 1º eq.
40.\pi=27.\pi.h'(t)\Rightarrow h'(t) \simeq 1.48...bom é isso,obrigado
adauto martins
Colaborador Voluntário
Colaborador Voluntário
 
Mensagens: 1171
Registrado em: Sex Set 05, 2014 19:37
Formação Escolar: EJA
Área/Curso: matematica
Andamento: cursando


Voltar para Cálculo: Limites, Derivadas e Integrais

 



  • Tópicos relacionados
    Respostas
    Exibições
    Última mensagem

Quem está online

Usuários navegando neste fórum: Nenhum usuário registrado e 28 visitantes

 



Assunto: cálculo de limites
Autor: Hansegon - Seg Ago 25, 2008 11:29

Bom dia.

Preciso de ajuda na solução deste problema, pois só chego ao resultado de 0 sobre 0.
Obrigado

\lim_{x\rightarrow-1} x³ +1/x²-1[/tex]


Assunto: cálculo de limites
Autor: Molina - Seg Ago 25, 2008 13:25

\lim_{x\rightarrow-1} \frac{{x}^{3}+1}{{x}^{2}-1}

Realmente se você jogar o -1 na equação dá 0 sobre 0.
Indeterminações deste tipo você pode resolver por L'Hôpital
que utiliza derivada.
Outro modo é transformar o numerador e/ou denominador
para que não continue dando indeterminado.

Dica: dividir o numerador e o denominador por algum valor é uma forma que normalmente dá certo. :y:

Caso ainda não tenha dado uma :idea:, avisa que eu resolvo.

Bom estudo!


Assunto: cálculo de limites
Autor: Guill - Dom Abr 08, 2012 16:03

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{x^3+1}{x^2-1}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x+1)(x^2-x+1)}{(x+1)(x-1)}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x^2-x+1)}{(x-1)}=\frac{-3}{2}