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Cálculo, Valor Médio. Velocidade instantânea.

Cálculo, Valor Médio. Velocidade instantânea.

Mensagempor leocastilho » Qua Jun 12, 2013 12:35

Olá pessoal, estou com um problema aqui que não consigo resolver.

O velocimetro de um automóvel registra a velocidade de 50km/h quando ele passa por um marco quilométrico ao longo da rodovia. Quatro minutos mais tarde, quando o automóvel passa por um segundo marco a 5 Km do primeiro, o velocimetro registra 55Km/h. Use o teorema do valor médio para provar que a velocidade excedeu a 70 Km/h em alguns instântes enquanto o automovel percorria a distância entre os dois marcos.

Primeiramente eu tentei criar um gráfico do tempo em função da velocidade e apliquei na fórmula do valor médio


f '(c) = f(b) - f(a)/ b - a
quando o tempo é 4 a velocidade é 55, logo f(4) = 55
quando o tempo é 0 a velocidade é 50, logo f(0)= 50
f '(c) = 55 - 50 / 4 - 0
f '(c) = 5/4

Apartir deste ponto já não sei o que posso fazer =/. Outro problema é que não sei aonde posso usar a distância de 5 Km entre os marcos.

Obrigado desde já.
leocastilho
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Re: Cálculo, Valor Médio. Velocidade instantânea.

Mensagempor e8group » Qua Jun 12, 2013 22:40

Vamos tentar ,considere a função X na variável t que fornece a posição do automóvel .Suponha que no instante t_k,tem-se X(t_k) = x_k km para algum x_k > 0 e v(t_k) = X'(t_k) = 50km/h ,mas sabemos que após 4 min , X(t_n) = (5+x_k)km com t_n = t_k + 4min (pois X(t_n) - X(t_k) = 5km ) .Mas ,pelo TVM , existe algum c em (t_k,t_n) tal que ,X'(c) = v(c) = \frac{X(t_n) - X(t_k)}{t_n - t_k} =\frac{5km}{4min} =75km/h .
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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}