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Voltar WESLEY SOUZA RU: 3410015 CURSO: BACHARELADO EM QUÍMICA - USA AVALIAÇÃO » NOVO Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 2023072834100155E3D59A WESLEY MARINHO DE SOUZA - RU: 3410015 Nota: 0 Disciplina(s): Equações Diferenciais Ordinárias Data de início: 28/07/2023 19:27 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 28/07/2023 19:27 Questão 1/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Atente para o texto: Uma mistura inicial de 100 gramas de sal em um tanque com 100 litros de água, a partir de determinado instante recebe água pura a uma taxa de entrada de 15 litros por minuto, simultaneamente é feito o bombeamento da mistura para fora do tanque a mesma taxa. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando o de texto e os conteúdos do livro-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações referentes a misturas , resolva o problema: Determinar a quantidade estimada de concentração de sal no tanque depois de 20 minutos inicio bombeamento. Baseado nos dados apresentados é correto afirmar que: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 2/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Leia o enunciado: Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações sobre equações diferenciais lineares de segunda ordem, assinale a alternativa que apresenta corretamente a solução geral da seguinte equação: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 3/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Atente para a seguinte definição: "Uma equação diferencial de primeira ordem da forma é chamada de separável ou de variáveis separáveis" Considerando a definição e os conteúdos do livro-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações referentes a equações diferenciais de ordem de variáveis separáveis, leia as seguintes afirmações : I. é uma EDO de variáveis separáveis. II. é uma EDO de variáveis separáveis. III. é uma EDO de variáveis separáveis. Está correto apenas o que se afirma em: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 4/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base sobre equações diferenciais lineares de segunda ordem, determine a solução geral da seguinte equação: Assinale a alternativa correta : Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 5/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base sobre equações diferenciais não homogêneas de segunda ordem, determine a solução geral da equação: Assinale a alternativa correta: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 6/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base sobre equações diferenciais não homogêneas de segunda ordem, determine a solução geral da equação: Assinale a alternativa correta : Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 7/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Leia o texto a seguir: Uma cultura de bactérias após 4 horas tem uma população de 300 bactérias e em 8 horas a quantidade de bactérias presentes é igual a 1000. Sabe-se que a população cresce a uma taxa proporcional ao número de bactérias presentes no instante . Pede-se com base nestes dados que seja determinada a população inicial de bactérias. Obs.: o modelo de EDO tem solução da forma . Considerando os conteúdos do livro-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações sobre crescimento populacional, a população inicial de bactérias é: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 8/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base sobre equações diferenciais não homogêneas de segunda ordem, determine a solução geral da equação: Assinale a alternativa correta : Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 9/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Atente para o fragmento de texto: "[...] consideremos uma EDO da forma Esse tipo de EDO é dita separável se isto é, o produto de duas funções em relação a e separadamente." Considerando a definição e os conteúdos do livro-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações referentes a equações diferenciais de ordem de variáveis separáveis, verifique as seguintes afirmações : I. é uma EDO de variáveis separáveis. II. é uma EDO de variáveis separáveis. III. é uma EDO de variáveis separáveis. Está correto apenas o que se afirma em: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão Questão 10/10 - Equações Diferenciais Ordinárias Atente para a seguinte afirmação: "Crescimento populacional: O modelo mais simples envolvendo crescimento populacional é quando supomos que a taxa de variação temporal da população que denotaremos por y (variável dependente) é proporcional à população presente no instante (variável independente), matematicamente isso nos diz que em que k é a constante positiva de proporcionalidade." Considerando a afirmação e os conteúdos do texto-base Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações, referentes a crescimento populacional, analise o seguinte enunciado: A população de determinada ilha cresce segundo uma taxa proporcional ao número de moradores presentes num instante t. A população inicial de 290 pessoas aumentou em 20% em 15 anos. A solução do modelo acima é dada pela equação . Utilizando o modelo de crescimento populacional dado, é correto afirmar que: Nota: 0.0 Você não pontuou essa questão A A concentração de sal no tanque após 20 minutos é de aproximadamente 20 gramas. B A concentração de sal no tanque após 20 minutos é de aproximadamente 15 gramas. C A concentração de sal no tanque após 20 minutos é de aproximadamente 8 gramas. D A concentração de sal no tanque após 20 minutos é de aproximadamente 5 gramas. E A concentração de sal no tanque após 20 minutos é de aproximadamente 10 gramas. Taxa de entrada: Tentrada = 0 ! 15 = 0g/min Tsaída = ! 15 = g/min = " # = " dt ! = " ! dt ln Q = " t + c1 # eln Q = e " t+c1 Q(t) = c e" t # Q(0) = 100 # 100 = c e0 # c = 100 Q(t) = 100 e" t Após 20 minutos:$ Q(20) = 100 e" 20 = 100 e"3 = 4, 98 # Q(20) % 5gramas $(livro-base, p. 30-35) TB " P HC " C5 Q 100 3Q 20 dQ dt 3Q 20 dQ Q 3 20 dQ Q 3 20 3 20 3 20 3 20 3 20 3 20 " + 2y = 0 d2y dt2 27 5 dy dt A B C D E y(t) = c1e5t + c2e2t y(t) = c1e t + c2e10t 5 2 y(t) = c1e t + c2e2t 27 2 y(t) = c1e10t + c2e2t y(t) = c1e5t + c2e t 2 5 r2 " r + 2 = 0 r = = r = = r& = 5 r&& = # y(t) = y(t) = c1er1t + c2er2t y(t) = c1e5t + c2e t (livro " base, p. 66 " 69) TB " C HC " C5 27 5 "(" )±!(" )2"4!1!2275 275 2!1 ±! "8275 72925 2!1 ±!275 52925 2!1 ±275 23 5 2 2 5 2 5 = g(x)h(y) dy dx Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: ZILL,DENNIS G. Equações diferenciais com aplicações em modelagem. 9.ed. Tradução Heitor Honda Federico. São Paulo: Cengage, 2011. p. 47 1a 4 = 6txdx dt 8 = 4 (1 + y2)dy dt = 2y + cos tdy dt A I B II C II e III D I e III E I e II. A afirmação (I) pode ser escrita como , logo pode ser escrita como . A afirmação (II) pode ser escrita como logopode ser escrita como . A afirmação (III) está na forma , logo não pode ser escrita como . (livro-base p. 30-34). TB - C HC - C5 = txdx dt 3 2 = g (x) h (y) dy dx = (1 + y2) , dy dt 1 2 = g (t) h (y) dy dt = 2y + cos t dy dt = g (t) h (y) dy dt Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações " + y = 0 d2y dt2 3 10 dy dt 1 50 A B C D E y(t) = c1e0,4t + c2e0,2t y(t) = c1e"0,2t + c2e0,5t y(t) = c1e0,2t + c2e0,1t r2 " r + = 0 r = = = = r& = = 0, 2 r&& = = 0, 1 # y(t) = y(t) = c1er1t + c2er2t y(t) = c1e0,2t + c2e0,1t (livro " base, p. 66 " 69) TB " C HC " C5 3 10 1 50 "(" )±!(" )2"4!1!( )310 310 150 2!1 ±! "310 9100 450 2 ±!310 1100 2 ±310 1 10 2 1 5 1 10 y(t) = c1e0,3t + c2e0,1t y(t) = c1e0,5t + c2e0,8t Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações " 9 + 14y = et d2y dt2 dy dt A B C D E y(t) = Ae2t + Be7t + et.16 r2 " 9r + 14 = 0 # raízes r1 = 2 r2 = 7 Solução$ y(t) = Ae2t + Be7t + yp Solução particular$yp = cet # y& = cet # y&& = cet$substituindo na equação,$ cet " 9cet + 14cet = et # 6cet = et # c = Solução geral$ y(t) = Ae2t + Be7t + et (livro " base, p.66 " 69) TB " C HC " C5 1 6 1 6 y(t) = Ae2t + Be7t + 6et. y(t) = Ae2t + Be4t " te4t.16 y(t) = Ae2t + Be7t + tet.16 y(t) = Ae"2t + Be"7t + et.16 Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações 4 " 8 " 32y = 96t d2y dt2 dy dt A B C D E y(t) = Ae4t + Be"8t " 3t + .34 y(t) = Ae4t + Be"8t " 3t + .14 y(t) = Ae4t + Be"2t " 3t " .14 y(t) = Ae4t + Be2t " 3t + .34 y(t) = Ae4t + Be"2t " 3t + 34 4r2 " 8r " 32 = 0 # raízes r1 = 4 r2 = "2 Solução$ y(t) = Ae4t + Be"2t + yp Solução particular$yp = Ct + D # y& = C # y&& = 0substituindo na equação,$ 0 " 8C " 32Ct " 32D = 96t # "32Ct = 96t # C = "3 " 8C " 32D = 0 # "24 + 32D = 0 # D = Solução geral$ y(t) = Ae4t + Be"2t " 3t + $(livro-base, p. 66-69) TB " C HC " C5 3 4 3 4 t y (t) = C ekt Fonte: Autor da questão. A 200 bactérias. B 150 bactérias. C 90 bactérias. D 250 bactérias. E 80 bactérias. A população inicial é de 90 bactérias. (livro-base p. 19-22). TB - P HC - C5 y (t) = C ekt (livro-base, p. 13) y (4) = 300, y (8) = 1000 300 = C e4k ' C = 1000 = C e8k ' C = = ' 300e8k = 1000e4k ' 3e8k = 10e4k = ' = e4k ' ln( ) = ln e4k ln( ) = 4k ' k = 300 = C e4 ' 300 = C eln( ) ' 300 = C C = 300. = = 90 300 e4k 1000 e8k 1000 e8k 300 e4k 10 3 e8k e4k 10 3 10 3 10 3 ln( )103 4 ln( )103 4 10 3 10 3 3 10 900 10 Equações diferenciais ordinárias: métodos de resolução e aplicações " " 5y = 25t d2y dt2 dy dt A B C D E y(t) = Ae( )t + Be( )t + 5t " 1. 1+2(5 2 1"2(5 2 y(t) = Ae( )t + Be( )t " 5t " 1. 1+(21 2 1"(21 2 y(t) = Ae( )t + Be( )t " 5t + 1. 1+(20 2 1"(20 2 y(t) = Ae( )t + Be( )t " 5t + 1 1+(21 2 1"(21 2 r2 " r " 5 = 0 # raízes r1 = t r2 = t Solução$ y(t) = Ae t + Be t + yp Solução particular$yp = Ct + D # y& = C # y&& = 0substituindo na equação,$ 0 " C " 5Ct " 5D = 25t # "5Ct = 25t # C = "5 " C " 12D = 0 # 5 " 5D = 0 # D = 1 Solução geral$ y(t) = Ae( )t + Be( )t " 5t + 1$(livro-base, p. 66-69)$ TB " C HC " C5 1+(21 2 1"(21 2 1+(21 2 1"(21 2 1+(21 2 1"(21 2 y(t) = Ae( )t + Be( )t " 15t + 1 1+(21 2 1"(21 2 = H(t, y).dy dt H(t, y) = f(t) g(y), t y Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: OLIVEIRA, RAFAEL L. Equações Diferenciais Ordinárias. Curitiba: Intersaberes, 2018, p. 25. 1a = kydy dt " w2t = 0dt dw + = 4dy dt 1 y A II e III B I e III C I e II D I, II e III E I (livro-base p. 30-34). TB - C HC - C5 (I) H(t, y) = ky onde k = f(t) e y = g(y) ' H(t, y) = f(t)g(y) (II)$ H(w, t) = w2t onde w2 = f(w) e t = g(t) ' H(w, t) = f(w)g(t) (III)$não é possível obter o produto de duas funções independentes na forma f(t)g(y) de modo que possa escrever H(t, y) = f(t)g(y) t = ky dy dt Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: OLIVEIRA, RAFAEL L. Equações Diferenciais Ordinárias. Curitiba: Intersaberes, 2018, p. 12. y(t) = Cekt A Em 45 anos, a população será próxima de 600 pessoas. B Em 45 anos, a população será próxima de 500 pessoas. C Em 45 anos, a população será próxima de 400 pessoas. D Em 45 anos, a população será próxima de 700 pessoas. E Em 45 anos, a população será próxima de 800 pessoas. (livro-base p.19-22). y(t) = Cekt (livro " base, p. 13) y(0) = 290, y(15) = 290 ! 1, 2 = 348 y(0) = Cek)0 290 = Cek)0 # C = 290 y(t) = 290ekt y(15) = 290e15k # 348 = 290e15k k = = 0, 012155 como y(t) = 290ekt temos que$y(t) = 290e0,012155t temos que$y(45anos) =? y(45) = 290e0,012155!45 % 501, 1 ln 348 290 15 Em 45 anos a população será próxima de 500 pessoas 28/07/2023 18:35 Página 1 de 1 Wesley Marinho Wesley Marinho
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