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1 TAXAS RELACIONADAS 1) Sabemos que a área de um quadrado é função de seu lado. Determine a taxa de variação média da área de um quadrado em relação ao lado quando este varia de 2,5 a 3m. 2 2) Uma cidade X é atingida por uma moléstia epidêmica. Os setores de saúde calculam que o número de pessoas atingidas pela moléstia depois de um tempo t (medido em dias a partir do primeiro dia da epidemia) é, aproximadamente dado por . a) Qual a razão da expansão da epidemia no tempo t=4? b) Quantas pessoas serão atingidas pela epidemia no 5º dia? 3 3) Analistas de produção verificaram que em uma montadora x, o número de peças produzidas t horas diárias de trabalho é dado por . a) Qual a razão de produção (em unidades por hora) em 3 horas de trabalho? b) Quantas peças são produzidas na 8ª hora de trabalho? 4 4) Quando um prato circular de metal é aquecido em um forno, seu raio aumenta a uma taxa de 0,01 cm/min. A que taxa a área do prato aumenta quando seu raio é de 50 cm? 5 5) Dois aviões comerciais voam a 40.000 pés em rotas retilíneas, que se cruzam formando ângulos retos. O avião A se aproxima do ponto de intersecção a uma velocidade de 442 nós (milhas náuticas por hora; uma milha náutica é igual a 2000 jardas) e o avião B se aproxima a 481 nós. A que taxa a distância entre os aviões varia, quando A está a 5 milhas náuticas do ponto de intersecção e B a 12 milhas náuticas do mesmo ponto? 6 6) Uma escada com 13 pés está em pé e apoiada em uma parede, quando sua base começa a escorregar, afastando-se da parede. No momento em que a base está a 12 pés da casa, ela escorrega a uma taxa de 5 pés/s. A que taxa o topo da escada escorrega para baixo nesse momento? 7 7) Uma viatura de polícia, vindo do norte e aproximando-se de um cruzamento em ângulo reto, está perseguindo um carro em alta velocidade, que no cruzamento toma a direção leste. Quando a viatura está a 0,6 mi ao norte do cruzamento e o carro fugitivo a 0,8 mi a leste, o radar da polícia detecta que a distância entre a viatura e o fugitivo está aumentando a 20 mi/h. Se a viatura está se deslocando a 60 mi/h no instante dessa medida, qual é a velocidade do fugitivo? 8 8) A que taxa o nível do líquido diminui dentro de um tanque cilíndrico vertical se bombearmos o líquido para fora a uma taxa de 3000 L/min? 9 9) A potência P (em Watt) dissipada em um circuito elétrico está relacionada à resistência R (em ohms) e à corrente i (em ampères) que circula nesse circuito pela equação P = Ri2. a) Como estão relacionadas dP/dt, dR/dt e di/dt se P, R e i não são constantes? b) Como dR/dt está relacionada com di/dt se P é constante? 10 10) Suponha que os comprimentos dos lados x, y e z de uma caixa retangular estejam variando às seguintes taxas: dx/dt = 1m/s dy/dt = -2m/s dz/dt = 1m/s Encontre as taxas de variação: a) do volume; b) da área da superfície; c) do comprimento da diagonal s= no instante em que x=4, y=3, z=2. 11 11) Um menino empina uma pipa a 300 pés de altura; o vento afasta a pipa horizontalmente em relação ao menino a uma velocidade de 25 pés/s. A que taxa ele deve soltar a linha, quando a pipa está a 500 pés de distância? 12 12) Uma bola de ferro esférica com 8 pol de diâmetro está coberta com uma camada de gelo de espessura uniforme. a) Se o gelo derrete com uma taxa de 10 pol3/min, a que taxa a espessura do gelo diminuirá quando tiver 2 pol? b) A que taxa a área da superfície externa do gelo diminuirá? 13 13) Você está filmando uma corrida de um lugar a 132 pés de distância da pista, seguindo um carro que se desloca a 180 mi/h (264 pés/s). Quando o carro estiver exatamente na sua frente, a que velocidade o ângulo de sua câmera variará? 14 14) Em uma manhã, com o sol transitando perpendicularmente ao solo, um prédio com 80 pés de altura projeta uma sombra de 60 pés de comprimento. Nesse momento, o ângulo que os raios solares projetam no solo aumenta a uma taxa de 0,27 /min. A que taxa a sombra diminui? (Lembre-se de usar radianos, por isso, faça 0,27 = rad/min. Expresse sua resposta em polegadas por minuto, aproximando as casas decimais.) 15 15) (ANTON, 2000) Um tanque cônico com água com o vértice voltado para baixo tem um raio de 10m no topo e uma altura de 24m. Se a água fluir dentro do tanque a uma taxa de 20m3/min, com que velocidade a profundidade da água estará crescendo quando ela tiver 16m de profundidade? 16
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