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Listas de equações diferenciais Iniciado em segunda, 11 jan 2021, 12:35 Estado Finalizada Concluída em segunda, 11 jan 2021, 12:44 Tempo empregado 9 minutos 26 segundos Avaliar 7,00 de um máximo de 10,00(70%) Parte superior do formulário Questão 1 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Determine se a equação t5y(4)-t3y"+6y=0 é linear ou não linear e qual a ordem dela. Escolha uma: a. Linear de quarta ordem. b. Linear de quinta ordem. c. Não linear de segunda ordem. d. Linear em x, mas não linear em y, de segunda ordem. e. Não linear de quarta ordem. Questão 2 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão As equações diferenciais podem ser classificadas quanto ao tipo (equação diferencial ordinária [EDO] ou equação diferencial parcial [EDP]), à ordem (primeira, segunda, terceira, ...) e à linearidade (linear ou não linear). Assim, classifique a equação sob esses três aspectos, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: Escolha uma: a. EDP; segunda ordem; linear. b. EDO; terceira ordem; linear. c. EDO; terceira ordem; não linear. d. EDP; segunda ordem; não linear. e. EDO; segunda ordem; não linear. Questão 3 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão As equações diferenciais são importantes para a modelagem matemática, pois permitem modelar determinadas situações práticas da Física, da Biologia, da Engenharia, entre outras áreas do conhecimento. Nesse contexto, determine qual dos modelos a seguir pode representar um modelo de crescimento populacional, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: Escolha uma: a. PV = nRT. b. c. d. P'(t) = kP(t). e. TF = 32 + 1,8TC. Questão 4 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Resolva o seguinte problema de valor inicial: Escolha uma: a. b. c. d. e. Questão 5 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Se P(t) é o valor em reais em uma conta bancária de poupança que rende uma taxa de juros anual de r% compostos continuamente, então , t em anos. Considere que os juros sejam de 5% anualmente, P(0)=R$ 1.000,00 e nenhum dinheiro seja sacado. Quando a conta chegará a R$ 4.000,00? Escolha uma: a. Aproximadamente 17,73 anos. b. Aproximadamente quatro anos. c. Aproximadamente 20 anos. d. Aproximadamente 30 anos. e. Aproximadamente 28 anos. Questão 6 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Os modelos matemáticos podem ser imaginados como equações, e, por meio de equações diferenciais, muitos problemas práticos podem ser solucionados. No entanto, é importante analisar o comportamento da equação para decidir se ela atende a determinada necessidade prática. Propõe-se, aqui, a análise do comportamento de uma equação. Considere a equação diferencial Quanto ao comportamento de y em y=1 e y=2, é correto afirmar que: Escolha uma: a. y está diminuindo. b. y é uma constante. c. y é indeterminado. d. y está aumentando. e. y não existe. Questão 7 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Uma equação diferencial pode conter muitas derivadas, de várias ordens, de uma função desconhecida. Além disso, uma equação diferencial pode ser classificada quanto ao tipo (EDO ou EDP), à ordem (primeira, segunda, terceira, ...) e à linearidade (linear ou não linear). Nesse contexto, determine qual das equações diferenciais dadas é de terceira ordem e não linear, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: Escolha uma: a. y'' + 3y = 0. b. y'' + 3yy' = 0. c. y''' + 2(y')2 + 3y = 5. d. y''' + 3y = 2x + 5. e. y''+ 3x4y = 0. Questão 8 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Determine se a equação é linear ou não linear e qual ordem dela. Escolha uma: a. Linear de primeira ordem. b. Não linear de segunda ordem. c. Não linear de primeira ordem. d. Linear de segunda ordem. e. Linear de quarta ordem. Questão 9 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Uma equação diferencial ordinária de ordem n que envolva as variáveis y e x pode ser expressa da seguinte forma: assumindo que y = y(x). Isso mostra, genericamente, que existe relação entre as variáveis que figuram como argumento da função real F, relação esta que constitui uma equação diferencial. Assim, uma solução dessa equação diferencial é qualquer relação entre as variáveis x e y que não contenha derivadas e que verifique a equação Nesse contexto, verifique qual das equações a seguir é uma solução da equação diferencial Escolha uma: a. y(x) = x3. b. y(x) = 2x2. c. y(x) = x2. d. y(x) = x2 - 2. e. y(x) = -x2. Questão 10 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Determine se a equação (1-x)y"-4xy'+5y=cos x é linear ou não linear e qual a ordem dela. Assinale a alternativa que contém a resposta correta: Escolha uma: a. Linear de primeira ordem. b. Linear de segunda ordem. c. Linear de terceira ordem. d. Linear em x, mas não linear em y, de segunda ordem. e. Não linear de segunda ordem. UNIDADE 2 Questão 1 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Encontre a solução do problema de valor inicial e assinale a alternativa que contempla a resposta correta. Escolha uma: a. b. c. d. e. Questão 2 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Encontre a solução particular da equação y''+y=0 que satisfaz as condições y(0)= 1 e y'(0)= -2. Escolha uma: a. y = cos x-2sen x. b. y = cos x-sen x. c. y = cos x. d. y = sen x-cos x. e. y = 2sen x. Questão 3 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Uma força eletromotriz (fem) de 10 volts é aplicada a um circuito em série L- R, no qual a indutância é de 2 henry e a resistência 25 ohms, considerando que a corrente i(t) (em amperes) é a solução do problema de valor inicial Qual é o valor aproximado da corrente após 0,1 segundos? Escolha uma: a. 0,1A. b. 0,185A. c. 0,4A. d. 0,285A. e. 0,385A. Questão 4 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão A equação diferencial para a velocidade v = v(t) de uma massa m em queda, sujeita à resistência do ar proporcional à velocidade instantânea é mv'=mg-kv, onde k é uma constante de proporcionalidade positiva e g é a aceleração da gravidade. Assim, para um objeto de m = 5kg e k = 2 (medido experimentalmente), considerando g = 9,8m/s2, calcule a velocidade desse objeto, aproximada, após 4 segundos se v(0) = 0. Escolha uma: a. 12,6m/s. b. 24,5m/s. c. 19,6m/s. d. 22,6m/s. e. 0m/s. Questão 5 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Resolva a equação diferencial y''-y=0 e assinale a alternativa que contém a resposta correta. Escolha uma: a. b. c. d. e. Questão 6 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Sobre um problema de valor de contorno, é correto afirmar que: Escolha uma: a. apresenta várias soluções, uma única solução ou nenhuma solução. b. só poderá apresentar uma única solução. c. não se aplica a equações diferenciais de segunda ordem. d. nunca apresentará solução. e. nunca terá infinitas soluções. Questão 7 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Suponha que um habitante infectado por um vírus da gripe volte para uma comunidade isolada, na qual habitam 2.000 pessoas. Presumindo que o número de pessoas infectadas N(t), t medido em dias, é dado pela equação logística, determine o número de pessoas infectadas após 8 dias se N(0) = 1 e N(4) = 10._____ Escolha uma: a. 296 pessoas. b. 20 pessoas. c. 96 pessoas. d. 80 pessoas. e. 40 pessoas. Questão 8 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Em uma reação química entre substâncias A e B, o composto resultante é tal que, para cada 3 gramas do composto A, 2 gramas de B são usados. Determine a quantidade X formada após 80 minutos, se inicialmente havia 45 gramas de A, 40 gramas de B e 5 gramas do produto são formados em 10 minutos.Escolha uma: a. 48,37 gramas. b. 18,37 gramas. c. 28,37 gramas. d. 8,37 gramas. e. 38,37 gramas. Questão 9 Correto Atingiu 1,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Uma indústria química registra em um instante t0 = 0 um tanque contendo 150 litros de uma solução com 2 gramas de um certo soluto por litro. Nesse tanque, água pura entra à razão de 3l/min e uma mistura homogênea sai na mesma razão. Considere que a quantidade do soluto Q(t) (em gramas) é a solução do problema de valor inicial Quanto tempo transcorre, aproximadamente, até que a concentração de corante atinja 4% da concentração original? Dica: Resolva o PVI e encontre t1 tal que Q(t1) = 12g. Escolha uma: a. 120 minutos. b. 160 minutos. c. 100 minutos. d. 200 minutos. e. 60 minutos. Questão 10 Incorreto Atingiu 0,00 de 1,00 Marcar questão Texto da questão Verifique as equações a seguir e assinale a alternativa que apresenta uma equação diferencial linear homogênea. Escolha uma: a. b. c. d. e. 5) Uma equação diferencial ordinária de ordem n que envolva as variáveis y e x pode ser expressa da seguinte forma: assumindo que y = y(x). Isso mostra, genericamente, que existe relação entre as variáveis que figuram como argumento da função real F, relação esta que constitui uma equação diferencial. Assim, uma solução dessa equação diferencial é qualquer relação entre as variáveis x e y que não contenha derivadas e que verifique a equação Nesse contexto, verifique qual das equações a seguir é uma solução da equação diferencial a) y(x) = x2 - 2.RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 10:35 b) y(x) = -x2.RESPOSTA INCORRETA c)y(x) = x3.RESPOSTA INCORRETA d)y(x) = x2( X ao quadrado). RESPOSTA CORRETA e) y(x) = 2x2.RESPOSTA INCORRETAParte inferior do formulário 4) Os modelos matemáticos podem ser imaginados como equações, e, por meio de equações diferenciais, muitos problemas práticos podem ser solucionados. No entanto, é importante analisar o comportamento da equação para decidir se ela atende a determinada necessidade prática. Propõe-se, aqui, a análise do comportamento de uma equação. Considere a equação diferencial {dy} over {dx} =(y-1)(y-2) Quanto ao comportamento de y em y=1 e y=2, é correto afirmar que: a) y está diminuindo. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 10:31 b) y está aumentando. RESPOSTA INCORRETA c) y não existe. RESPOSTA INCORRETA d) y é indeterminado. RESPOSTA INCORRETA e) y é uma constante. RESPOSTA CORRETA 3) As equações diferenciais podem ser classificadas quanto ao tipo (equação diferencial ordinária [EDO] ou equação diferencial parcial [EDP]), à ordem (primeira, segunda, terceira, ...) e à linearidade (linear ou não linear). Assim, classifique a equação {{d} ^ {2} v} over {d {x} ^ {2}} - {left ({dv} over {dx} right )} ^ {3} +v=3x+1 sob esses três aspectos, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: a) EDO; terceira ordem; linear. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 10:30 b) EDP; segunda ordem; linear. RESPOSTA INCORRETA c) EDO; segunda ordem; não linear. RESPOSTA CORRETA d) EDO; terceira ordem; não linear. RESPOSTA INCORRETA e) EDP; segunda ordem; não linear. RESPOSTA INCORRETA 2) As equações diferenciais são importantes para a modelagem matemática, pois permitem modelar determinadas situações práticas da Física, da Biologia, da Engenharia, entre outras áreas do conhecimento. Nesse contexto, determine qual dos modelos a seguir pode representar um modelo de crescimento populacional, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: a) P'(t) = kP(t). RESPOSTA CORRETA b) TF = 32 + 1,8TC. RESPOSTA INCORRETA c) PV = nRT. RESPOSTA INCORRETA d) Confira a alternativa d: Clique aqui RESPOSTA INCORRETA e) Confira a alternativa e: Clique aqui RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 10:30 1) Uma equação diferencial pode conter muitas derivadas, de várias ordens, de uma função desconhecida. Além disso, uma equação diferencial pode ser classificada quanto ao tipo (EDO ou EDP), à ordem (primeira, segunda, terceira, ...) e à linearidade (linear ou não linear). Nesse contexto, determine qual das equações diferenciais dadas é de terceira ordem e não linear, assinalando a alternativa que contém a resposta correta: a) y'' + 3y = 0. RESPOSTA INCORRETA b) y''' + 3y = 2x + 5. RESPOSTA INCORRETA c) y'' + 3yy' = 0. RESPOSTA INCORRETA d) y''' + 2(y')2 + 3y = 5. RESPOSTA CORRETA Enviada em 11/01/2021 10:25 e) y''+ 3x4y = 0. RESPOSTA INCORRETA 1) Uma força eletromotriz (fem) de 10 volts é aplicada a um circuito em série L- R, no qual a indutância é de 2 henry e a resistência 25 ohms, considerando que a corrente i(t) (em amperes) é a solução do problema de valor inicial left lbrace stack { 2⋅ {i} ^ {'} +25⋅ i=10 # i left (0 right ) =0 } . right none Qual é o valor aproximado da corrente após 0,1 segundos? a) 0,1A. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 12:57 b) 0,185A. RESPOSTA INCORRETA c) 0,285A. RESPOSTA CORRETA d) 0,385A. RESPOSTA INCORRETA e) 0,4A. RESPOSTA INCORRETA 1) Uma força eletromotriz (fem) de 10 volts é aplicada a um circuito em série L- R, no qual a indutância é de 2 henry e a resistência 25 ohms, considerando que a corrente i(t) (em amperes) é a solução do problema de valor inicial left lbrace stack { 2⋅ {i} ^ {'} +25⋅ i=10 # i left (0 right ) =0 } . right none Qual é o valor aproximado da corrente após 0,1 segundos? a) 0,1A. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 12:57 b) 0,185A. RESPOSTA INCORRETA c) 0,285A. RESPOSTA CORRETA d) 0,385A. RESPOSTA INCORRETA e) 0,4A. RESPOSTA INCORRETA 2) A equação diferencial para a velocidade v = v(t) de uma massa m em queda, sujeita à resistência do ar proporcional à velocidade instantânea é mv'=mg-kv, onde k é uma constante de proporcionalidade positiva e g é a aceleração da gravidade. Assim, para um objeto de m = 5kg e k = 2 (medido experimentalmente), considerando g = 9,8m/s2, calcule a velocidade desse objeto, aproximada, após 4 segundos se v(0) = 0. a) 0m/s. RESPOSTA INCORRETA b) 12,6m/s. RESPOSTA INCORRETA c) 19,6m/s. RESPOSTA CORRETA Enviada em 11/01/2021 01:02 d) 22,6m/s. RESPOSTA INCORRETA e) 24,5m/s. RESPOSTA INCORRETA 3) Suponha que um habitante infectado por um vírus da gripe volte para uma comunidade isolada, na qual habitam 2.000 pessoas. Presumindo que o número de pessoas infectadas N(t), t medido em dias, é dado pela equação logística, determine o número de pessoas infectadas após 8 dias se N(0) = 1 e N(4) = 10. a) 20 pessoas. RESPOSTA INCORRETA b) 40 pessoas. RESPOSTA INCORRETA c) 80 pessoas. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 01:02 d) 96 pessoas. RESPOSTA CORRETA e) 296 pessoas. RESPOSTA INCORRETA 4) Em uma reação química entre substâncias A e B, o composto resultante é tal que, para cada 3 gramas do composto A, 2 gramas de B são usados. Determine a quantidade X formada após 80 minutos, se inicialmente havia 45 gramas de A, 40 gramas de B e 5 gramas do produto são formados em 10 minutos. a) 8,37 gramas. RESPOSTA INCORRETA b) 18,37 gramas. RESPOSTA INCORRETA c) 28,37 gramas. RESPOSTA CORRETA d) 38,37 gramas. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 01:02 e) 48,37 gramas. RESPOSTA INCORRETA 5) Uma indústria química registra em um instante t0 = 0 um tanque contendo 150 litros de uma solução com 2 gramas de um certo soluto por litro. Nesse tanque, água pura entra à razão de 3l/min e uma mistura homogênea sai na mesma razão.Considere que a quantidade do soluto Q(t) (em gramas) é a solução do problema de valor inicial left lbrace stack { {Q} ^ {'} =-3·Q "/" 150 # Q left (0 right ) =150l·2g "/" l=300g } . right none Quanto tempo transcorre, aproximadamente, até que a concentração de corante atinja 4% da concentração original? Dica: Resolva o PVI e encontre t1 tal que Q(t1) = 12g. a) 60 minutos. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 01:02 b) 100 minutos. RESPOSTA INCORRETA c) 120 minutos. RESPOSTA INCORRETA d) 160 minutos. RESPOSTA CORRETA e) 200 minutos. RESPOSTA INCORRETA UNIDADE 4 1) Sobre um problema de valor de contorno, é correto afirmar que: a) apresenta várias soluções, uma única solução ou nenhuma solução. RESPOSTA CORRETA Um tipo de problema que pode ocorrer consiste em resolver uma equação diferencial linear de segunda ordem ou superior em que a variável dependente y ou suas derivadas são especificadas em pontos diferentes. Esse é o chamado problema de valor de contorno (PVC). Um problema de valor de contorno pode ter muitas, uma ou nenhuma solução. Enviada em 11/01/2021 01:08 b) só poderá apresentar uma única solução. RESPOSTA INCORRETA Um tipo de problema que pode ocorrer consiste em resolver uma equação diferencial linear de segunda ordem ou superior em que a variável dependente y ou suas derivadas são especificadas em pontos diferentes. Esse é o chamado problema de valor de contorno (PVC). Um problema de valor de contorno pode ter muitas, uma ou nenhuma solução. c) nunca apresentará solução. RESPOSTA INCORRETA Um tipo de problema que pode ocorrer consiste em resolver uma equação diferencial linear de segunda ordem ou superior em que a variável dependente y ou suas derivadas são especificadas em pontos diferentes. Esse é o chamado problema de valor de contorno (PVC). Um problema de valor de contorno pode ter muitas, uma ou nenhuma solução. d) não se aplica a equações diferenciais de segunda ordem. RESPOSTA INCORRETA Um tipo de problema que pode ocorrer consiste em resolver uma equação diferencial linear de segunda ordem ou superior em que a variável dependente y ou suas derivadas são especificadas em pontos diferentes. Esse é o chamado problema de valor de contorno (PVC). Um problema de valor de contorno pode ter muitas, uma ou nenhuma solução. e) nunca terá infinitas soluções. RESPOSTA INCORRETA Um tipo de problema que pode ocorrer consiste em resolver uma equação diferencial linear de segunda ordem ou superior em que a variável dependente y ou suas derivadas são especificadas em pontos diferentes. Esse é o chamado problema de valor de contorno (PVC). Um problema de valor de contorno pode ter muitas, uma ou nenhuma solução. 2) Verifique as equações a seguir e assinale a alternativa que apresenta uma equação diferencial linear homogênea. a) x3y'''+6y'+10y=ex. RESPOSTA INCORRETA b) y"+9y=27. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 01:08 c) y"-3y'+4y=-16x2+24x-8. RESPOSTA INCORRETA d) y"+y=sec x. RESPOSTA INCORRETA e) x3y'''-2xy'+4y=0. RESPOSTA CORRETA 3) Encontre a solução particular da equação y''+y=0 que satisfaz as condições y(0)= 1 e y'(0)= -2. a) y=sen x-cos x. RESPOSTA INCORRETA b) y=2sen x. RESPOSTA INCORRETA c) y=cos x-2sen x. RESPOSTA CORRETA Enviada em 11/01/2021 01:08 d) y=cos x. RESPOSTA INCORRETA e) y=cos x-sen x. RESPOSTA INCORRETA 4) Resolva a equação diferencial y''-y=0 e assinale a alternativa que contém a resposta correta. a) y=et+2. RESPOSTA INCORRETA b) y=c1et+c2e-t. RESPOSTA CORRETA c) y=3xet2. RESPOSTA INCORRETA Enviada em 11/01/2021 01:08 d) y=c1e-t+5. RESPOSTA INCORRETA e) y=et2-e-t. RESPOSTA INCORRETA 5) Encontre a solução do problema de valor inicial 4 {y} ^ {''} -8 {y} ^ {'} +3y=0, y left (0 right ) =2, {y} ^ {'} left (0 right ) = {1} over {2} e assinale a alternativa que contempla a resposta correta. a) y=4 {e} ^ {t/2} +5 {e} ^ {-t/2} RESPOSTA INCORRETA b) y=- {1} over {2} {e} ^ {3t/2} + {5} over {2} {e} ^ {t/2} RESPOSTA CORRETA Enviada em 11/01/2021 01:08 c) y=- {e} ^ {{3t} over {2}} - {5} over {2} {e} ^ {t} RESPOSTA INCORRETA d) y= {1} over {2} {e} ^ {3t/2} - {5} over {2} {e} ^ {t/2} RESPOSTA INCORRETA e) y= {e} ^ {t/3} +2 {e} ^ {t/2} RESPOSTA INCORRETA