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[Equação diferencial] Solução incorreta?

[Equação diferencial] Solução incorreta?

Mensagempor KleinIll » Qui Set 19, 2013 15:45

O enunciado pede para mostrar que y = {x}^{\frac{1}{2}} é uma solução para a equação diferencial:

{x}^{2}\frac{{d}^{2}y}{d{x}^{2}} + 5x\frac{dy}{dx} + 4y = 0

Eu resolvi as derivadas para substituir, porém a minha conta deu \frac{25}{4}{x}^{\frac{1}{2}}.

Como o enunciado pede para MOSTRAR, a soma deveria ser 0 para satisfazer a equação.

Alguém pode conferir, por favor? Obrigado.
??? ?? ? ????, ? ? ??????.
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Re: [Equação diferencial] Solução incorreta?

Mensagempor young_jedi » Sex Set 20, 2013 18:34

calculando as derivadas temos

\frac{dy}{dx}=\frac{1}{2}.\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}

\frac{d^2y}{dx^2}=-\frac{1}{4}.\frac{1}{x^{\frac{3}{2}}}

substituindo na equação

-x^2.\frac{1}{4}.\frac{1}{x^{\frac{3}{2}}}+5x.\frac{1}{2}.\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}+4.x^{\frac{1}{2}}

-\frac{x^{\frac{1}{2}}}{4}+\frac{5x^{\frac{1}{2}}}{2}+4.x^{\frac{1}{2}}=\frac{25x^{\frac{1}{2}}}{4}

sua resolução esta correta deve ser algum erro de enunciado
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Re: [Equação diferencial] Solução incorreta?

Mensagempor KleinIll » Sáb Set 21, 2013 01:15

Obrigado.
??? ?? ? ????, ? ? ??????.
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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}