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ajuda em matematica....problema a resolber

ajuda em matematica....problema a resolber

Mensagempor LUCKYSB » Qua Jun 02, 2010 20:16

ITA-SP) Dentro de um tronco de pirâmide quadrangular regular, considera-se uma pirâmide regular cuja base é a base maior do tronco e cujo vértice é o centro da base menor do tronco. As arestas das bases medem a cm e 2acm. As áreas laterais do tronco e da pirâmide são iguais. Calcular a altura do tronco da pirâmide.
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Re: ajuda em matematica....problema a resolber

Mensagempor Douglasm » Qua Jun 02, 2010 20:54

Olá LUCKYSB. Para resolver esse problema eu vou contar com a sua visão da figura em 3 dimensões, pois eu só vou postar os desenhos necessários para explicar os apótemas. Então vamos lá:

Primeiramente vamos a algumas considerações:

a = aresta menor do tronco
2a = aresta maior do tronco
h = altura
L_t = apótema do tronco
L_p = apótema da pirâmide
Al_t = área lateral do tronco
Al_p = área lateral da pirâmide

Para resolver o problema basta exprimirmos as áreas laterais em função de a e h. Comecemos com a área lateral do tronco:

apótema tronco.jpg
apótema tronco.jpg (6.13 KiB) Exibido 3335 vezes


L_t = \sqrt{h^2 + \frac{a^2}{4}

Al_t = 4\left(\frac{2a+a}{2}\right)L_t = 6a\sqrt{h^2 + \frac{a^2}{4}

Para a pirâmide:

apótema pirâmide.jpg
apótema pirâmide.jpg (5.08 KiB) Exibido 3335 vezes


L_p = \sqrt{h^2 + a^2}

Al_p = 4\left(\frac{2a \sqrt{h^2 + a^2}}{2}\right) = 4a\sqrt{h^2 + a^2}

Igualando as duas áreas:

Al_t = Al_p \; \therefore \; 6a\sqrt{h^2 + \frac{a^2}{4}} = 4a\sqrt{h^2 + a^2} \; \therefore

3\sqrt{h^2 + \frac{a^2}{4}} = 2\sqrt{h^2 + a^2}

Elevamos ambos os membros ao quadrado:

9h^2 + \frac{9a^2}{4} = 4h^2 + 4a^2 \; \therefore \; h^2 = \frac{7a^2}{20} \; \therefore

h = \frac{\sqrt{35}a}{10}\;cm

Até a próxima.
Editado pela última vez por Douglasm em Qua Jun 02, 2010 22:09, em um total de 2 vezes.
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Re: ajuda em matematica....problema a resolber

Mensagempor LUCKYSB » Qua Jun 02, 2010 20:59

muito obrigado por ajudar grato
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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}