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[Eq Dif] Variação dos Parâmetros

[Eq Dif] Variação dos Parâmetros

Mensagempor Bruno G Carneiro » Qua Jun 06, 2012 16:20

Equações Diferenciais - Boyce e DiPrima
Capítulo 3.7 - Exercício 11

Encontre a solução geral. g(t) é uma função contínua arbitrária

y11 - 5y' + 6y = g(t)

Buscando as soluções linearmente independentes da equação homogênea associada, temos

y_1 = e^{3t}
y_2 = te^{2t}

W = y_1y''_2 - y''_1y_2 = -e^{5t}

Em seguida,

y_1g/w = -e^{8t}g
y_2g/w = -e^{7t}g

O próximo passo seria calcular a integral de \int y_1g/w e \int y_2g/w

Mas eu não sei o que fazer com essa função g que é indeterminada.

Como prosseguir?
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Re: [Eq Dif] Variação dos Parâmetros

Mensagempor Bruno G Carneiro » Qui Jun 07, 2012 19:15

Tentei usar a fórmula
\int u dv = u v - \int v du

Para u=g(t), du=g'(t), dv=-e^{8t}, v = -\frac{1}{8}e^{8t}

Mas a integral \int v du me leva para outra integral com g(t) que é o meu problema inicial.
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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}