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Trabalho02.pdf CAMPUS UBERLÂNDIA CURSOS DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA LISTA DE APLICAÇÃO COMPONENTE: CALCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL 02 PROFESSOR NEIO LUCIO S FERREIRA Eng. Ambiental Eng. Civil Eng. da Computação Eng. Elétrica Eng. de Produção Aluno (a): ______________________________RA: _______________ 1. Se a temperatura T depende do tempo t e da altitude h, de acordo com a regra: 10 1003 10 36 5, 2 htthtT , então calcule: (a) Como varia a temperatura em relação ao tempo, no instante 120 t horas, num ponto de altitude 0h 100 metros? Resposta: 0 (b) Como varia a temperatura em relação à altitude, no instante 120 t horas, num ponto de altitude 0h 100 metros? Resposta: 100 1 2. De acordo com a lei do gás ideal para um gás confinado, se P Newton por unidade quadrada é a pressão, V unidades cúbicas é o volume, e T graus a temperatura, temos a fórmula: P V k T [equação (1)] onde k é uma constante de proporcionalidade. Suponha que o volume de gás em um certo recipiente seja 100 3cm e a temperatura seja 900 e k 8. (a) Encontre a taxa de variação instantânea de P por unidade de variação em T , se V permanecer fixo em 100. Resposta: Logo, quando T 90 e V 100, T P 0,08 é a resposta desejada. (b) Use o resultado de (a) para aproximar a variação de pressão se a temperatura aumentar para 920 C. Resposta: 0,16 N / 2m (c) Encontre a taxa de variação instantânea de V por unidade de variação em P se T permanecer fixo em 900. Resposta: P V = 9 125 (d) Suponha que a temperatura permaneça constante. Use o resultado de (c) para encontrar a variação aproximada no volume para produzir a mesma variação na pressão, obtida em (b). 3. O volume V de um cone circular é dado por V 24 2y 224 ys , onde s é o comprimento da geratriz e y o diâmetro da base. (a) Encontre a taxa de variação instantânea do volume em relação à geratriz se o valor y 16, enquanto a geratriz s varia. Calcule essa taxa de variação no instante em que s 10 cm . Resposta: s V 9 320 3cm / cm (b) Suponha que o comprimento da geratriz permaneça constante com o valor de s 10 cm . Considerando que o valor do diâmetro varia, encontre a taxa de variação do volume em relação ao diâmetro quando y 16cm . Resposta: y V 9 16 3cm / cm 4. Seja w f ( x , y ) 2x y . Graficamente, o grad f (2,4) é dado por (desenhe o grafico): O gradiente é um vetor que indica o sentido de mais rápido crescimento de uma função em um ponto. 5. (a) z = 3x2 + xy − 2y3 em (2, 1, 12); (b) f(x, y) = xy em (1, 1, 1) Encontre o vetor gradiente das funções dadas, no ponto dado Observação: 6. Calcule a diferencial de f ( x , y ) x xy no ponto (1,1). Resposta: df (1,1) 2 3 dx + 2 1 dy . 7. Dada a função w 2x + 2y xy . a) Determine uma aproximação para o acréscimo da variável dependente quando ( x , y ) passa de (1,1) para (1,001;1,02). Resposta: w 0,021. b) Calcular w quando as variáveis independentes sofrem a variação em a). Resposta: w0,021381 c) Calcular o erro obtido da aproximação de dw como w . Resposta: 0,000381 8. Calcule a diferencial total da função: w 2x 2y xyze . Resposta: dw (2 x yz xyze ) dx(2 y xz xyze ) dy xy xyze dz 9. Calcule a diferencial total da função: w 1x 2x 2x 3x 3x 4x . Resposta: dw 2x 1dx ( 1x 3x ) 2dx ( 4x 2x ) 3dx 3x 4dx . 10. Nos itens a) e b), calcule o valor aproximado para a variação da área na figura quando os lados são modificados de: a) 4cm e 2cm para 4,01cm e 2,001cm, num retângulo; 2 4 Resposta: 0,024cm2. b) 2cm e 1cm para 2,01cm e 0,5cm, num triângulo retângulo. 1 2 Resposta: 0,495cm2. 11. Calcular o valor aproximado de (1,001)3,02. Resposta: (1,001)3,02 1,003. 12. O diâmetro e a altura de um cilindro circular reto medem, com um erro provável de 0,2 pol em cada medida, respectivamente, 12 pol e 8 pol . Qual é, aproximadamente, o máximo erro possível no cálculo do volume? H D Resposta: dV 16,8 3pol 13. Dada a superfície z yx yx , se no ponto x 4, y 2, x e y são acrescidos de 10 1 , qual é a variação aproximada de z ? Determine as derivadas parciais indicadas, usando a regra da cadeia s u r u srzsryrsxyzxzxyud s u r u srysrxyxyxyxuc s u r u sryrsxyxub s u r u srysrxyxua ,,)(,,,) ,,,32,323) ,,23;5;43) ,;2;3,) 222 22 22 22 Determine a derivada total dt du , usando a regra de cadeia ttsenztyttgxzyxuc eyexyxyub tsenytxxeyeua tt yx 0,,cos,,) ,,)(ln) ,cos,) 2 222 2 14. 15.
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