Ensino SuperiorTaxa de Variação Tópico resolvido

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aleixoreis
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Out 2012 21 22:58

Taxa de Variação

Mensagem não lida por aleixoreis »

Apresento a questão a seguir para os prezados amigos:
Uma piscina tem [tex3]7,5m[/tex3] de largura, [tex3]12m[/tex3] de comprimento e [tex3]0,9m[/tex3] de profundidade em um extremo e
[tex3]2,7m[/tex3] no outro, o fundo sendo um plano inclinado. Se a água está sendo bombeada para a piscina à uma razão de [tex3]0,27m^{3}/min[/tex3] , quão rapidamente se eleva o nível da água no instante em que ele é de [tex3]1,2m[/tex3] na extremidade mais profunda?

Desde já, agradeço a atenção.
[ ]'s.

Resp:
Resposta

4,5cm/min

Última edição: aleixoreis (Dom 21 Out, 2012 22:58). Total de 1 vez.


Só sei que nada sei.(Sócrates)

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Cardoso1979
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Re: Taxa de Variação

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

Observe

Uma solução:

De acordo com o enunciado, temos a seguinte figura
IMG_20220812_225149575.jpg
IMG_20220812_225149575.jpg (171.38 KiB) Exibido 396 vezes


Então, até que a altura h seja 1,8m , o volume da água é dado por :

V = 7,5 × ( x.h/2 )

Para encontrar a relação entre a altura e os valores de x e b podemos utilizar a semelhança de triângulos, temos:

b/12 = 1,2/1,8 → b = 8m

Agora, observe os triângulos semelhantes ABC e ADE, por semelhança, vem;

b/x = 1,2/h

8/x = 1,2/h

x = 8h/1,2

Logo, o volume é dado por :

V = 7,5 × ( x.h/2 )

V = 7,5 × [ ( 8h × h )/( 1,2 × 2 ) ]

V = 25h²

Derivando em função do tempo t em minutos, vem ;

V'( t ) = 50h.h'(t)

h'(t) = [ V'(t) ]/50h

Assim, quando o ponto mais profundo for h = 1,2m e V'( t ) = 0,27m³/min , teremos

h'( t ) = 0,27/( 50 × 1,2 ) = 0,0045m/min.

h'( t ) = 0,45cm/min.


Portanto, o nível da água estará subindo a uma taxa de 0,45cm/min.

Obs. O resultado só bateria com o gabarito postado por você , se a razão fosse de 2,7m³/min, pode ser que eu tenha também me equivocado em alguma parte dos cálculos...



Excelente estudo!




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petras
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Re: Taxa de Variação

Mensagem não lida por petras »

Cardoso1979,

Cardoso, não seria a altura do extremo de 0,9 no lugar de 0,8?



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Cardoso1979
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Re: Taxa de Variação

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

petras escreveu:
Sáb 13 Ago, 2022 09:17
Cardoso, não seria a altura do extremo de 0,9 no lugar de 0,8?
Mais no desenho está 0,9m e esse valor não será trabalhado no desenvolvimento dos cálculos, em outras palavras, não iremos utilizar ele nos cálculos, veja que o que nos interessa é a parte de baixo ( parte dos triângulos retângulos )👍



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petras
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Re: Taxa de Variação

Mensagem não lida por petras »

Cardoso1979,

É verdade..estava parecendo um 8 mas aumentando a imagem realmente está 0,9.....



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Cardoso1979
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Re: Taxa de Variação

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

petras escreveu:
Sáb 13 Ago, 2022 11:58
Cardoso1979,

É verdade..estava parecendo um 8 mas aumentando a imagem realmente está 0,9.....
👍




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