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Taxa de máxima inclinação e elevação

Taxa de máxima inclinação e elevação

Mensagempor Bruhh » Qui Jun 02, 2011 17:17

Olá Boa Tarde

Gostaria que alguém me ajudasse em um probleminha.
Tentei resolve-lo de diversas maneiras mas não deu certo. Vamos ao problema:

-Considere a possibilidade de você estar escalando um morro cujo formato é dado por:
h = 200 + 300{e}^{-0,0001{x}^{2}} - 0,004{y}^{2} - 0,5y
onde o eixo x está orientado para leste e o eixo y para o norte. Se sua posição inicial é
x=100m y=40m e h=248m, em que direção terá a máxima inclinação? Qual a taxa de elevação? Qual o ângulo de elevação de h?

R: u=[-0,937 ; -0,348] ou -159,6º em relação a x
Taxa máxima = 2,35m/m
ângulo = 67º

Gostaria de saber o que eu uso para resolver o problema:
*Derivada direcional? Na direção de qual vetor? Em que ponto?
*Gradiente da função?
Ou outra coisa?

Muito obrigada
Bruhh
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Re: Taxa de máxima inclinação e elevação

Mensagempor LuizAquino » Qui Jun 02, 2011 18:25

Lembre-se que a função f(x, y) (se ela for diferenciável) tem valor máximo da derivada direcional dado por ||\nabla f(x,\,y)|| e ele ocorre na direção de \nabla f(x,\,y) .

Eu recomendo que você revise o texto e o gabarito do exercício. Para x = 100 e y = 40 temos que h é aproximadamente 284. Além disso, u é aproximadamente [-2.207; -0.82].
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Re: Taxa de máxima inclinação e elevação

Mensagempor Bruhh » Sex Jun 03, 2011 14:33

Me desculpe, realmente digitei o valor de h errado. O valor certo é 284m e não 248m.
Mas as outras respostas estão exatamente como te mostrei. Obtive os mesmos valores
que você me disse como resposta mas como está diferente do gabarito pensei que eu estivesse
errada. Devem ter cometido algum engano no meu gabarito mesmo.

Só mais uma pergunta:
Como eu calculo o ângulo de elevação de h?
É a única coisa que ainda não sei como fazer.

Muito obrigada pela ajuda
Um bom final de semana
Bruhh
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Re: Taxa de máxima inclinação e elevação

Mensagempor LuizAquino » Sex Jun 03, 2011 21:25

Bruhh escreveu:Como eu calculo o ângulo de elevação de h?

\alpha = \textrm{arctg}\,||\nabla h(100,\,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}