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Rockilam
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Mai 2017 22 20:21

Taxas Relacionadas

Mensagem não lida por Rockilam »

Dois atletas partem ao mesmo tempo, um no sentido horário e outro no anti-horário, de dois pontos diametralmente opostos de uma pista circular, com 100 metros de raio, a uma mesma velocidade, e de tal modo que o segmento de reta definido por suas posições se afasta do centro da pista a uma velocidade de 4m/s

(a) - Determine a velocidade com que os atletas se aproximam um do outro no instante em que o segmento de reta definido por suas posições está a 60 metros do centro da pista

(b) - Se o treinador dos atletas estiver no ponto onde eles vão se encontrar, qual a taxa de variação do ângulo sob o qual ele vê os atletas, no instante referido no item (a)

Resposta

Resposta: a) 2 [tex3]\pi[/tex3] m/s

Última edição: Rockilam (Seg 22 Mai, 2017 20:21). Total de 1 vez.



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Cardoso1979
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Re: Taxas Relacionadas

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

Observe

Eba!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Mais uma questão com gabarito 👏👏👏👏👏👏👏👏👏😃👍
Rockilam escreveu:
Seg 22 Mai, 2017 20:21
Dois atletas partem ao mesmo tempo, um no sentido horário e outro no anti-horário, de dois pontos diametralmente opostos de uma pista circular, com 100 metros de raio, a uma mesma velocidade, e de tal modo que o segmento de reta definido por suas posições se afasta do centro da pista a uma velocidade de 4m/s

(a) - Determine a velocidade com que os atletas se aproximam um do outro no instante em que o segmento de reta definido por suas posições está a 60 metros do centro da pista.
Resposta

Resposta: a) 2 [tex3]\pi[/tex3] m/s
Uma solução:
Screenshot_20220906-121429-227~3.png
Screenshot_20220906-121429-227~3.png (60.19 KiB) Exibido 192 vezes


Pela ilustração acima , temos dx/dt = 4m/s e a relação entre as variáveis x , y e r é dada pela expressão :

x² + y² = 100²

Derivando implicitamente a expressão em relação ao tempo, obtemos:

[ d( x² )/dt ] + [ d( y² )/dt ] = d( 100² )/dt

[ 2x.dx/dt ] + [ 2y.dy/dt ] = 0

dy/dt = ( - x/y ).dx/dt = - 4x/y

No instante em que x = 60m, temos y = 80m . Logo,

dy/dt = - ( 4×60 )/80

dy/dt = - 3m/s

Sendo S a distância entre os dois atletas, temos que S = 2y e, portanto,

dS/dt = 2.dy/dt = - 6m/s

Ou seja , os atletas se aproximam à taxa de 6m/s no instante em que estão a 60 metros do centro da pista. O sinal negativo indica que a distância está diminuindo. ✅


Excelente estudo!




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