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Lista 2 1 - Obtenha a solução geral ou particular das equações diferenciais abaixo pelo método da separação das variáveis. a) 011 22 yyxxyx R: b) R: c) R: d) R: e) R: f) R: g) R: h) 0 4 y y x xx R: i) R: j) xseny 5' R: Kxy 5cos5 k) 02' 32 xyyyx R: 0ln21 Cyxy l) 1 ' 2 x y y R: arctgxeK. m) 0')()( 22 yyxyxyx R: )1()1( 22 ykx n) 02' xy 1)2( y R: 32 xy o) 0' xyy 2)3( y R: x y 6 2 - Achar a equação da curva que passa pelo ponto (5, 6), conhecendo a declividade de sua tangente num ponto qualquer: R: 3 - Um investidor aplica na bolsa de valores determinada quantia que triplica em 30 meses. Em quanto tempo essa quantia estará quadriplicada, supondo-se que o aumento é proporcional ao investimento feito? R: 8,37t meses ou 37 meses e 24 dias. 4 - A lei de resfriamento de Newton diz que a taxa de variação da temperatura )(tT de um corpo em resfriamento é proporcional à diferença entre a temperatura do corpo e a temperatura constante mT do meio ambiente, isto é, )( mTTK t T , em que K é uma constante de proporcionalidade. Problema: Admitamos que a temperatura de uma xícara de café quente obedeça à lei do resfriamento, de Newton. Se a temperatura do café for Cº3,93 , logo depois de coado, e um minuto depois for Cº7,87 num ambiente de Cº1,21 , determine o instante que a temperatura do café é de Cº6,65 . R: 6t C x xxyy 1 ln2ln y x y ' Cxy 22 ;0' xyy 3)0( y 2 2 3 x ey ;0' yxy 1)1( y x y 1 ;0' xyy 1)0( y 122 xy yxxseny cos)1( 2 0'y Kysenx 22 )1( 0')1( 2 xyyx Cxy .1 2 KLnyxx 3)8(42 0cos' xyy senxe K y y x y 3 2 ' 5823 22 xy 5 - Numa certa cultura de bactérias, a taxa de aumento é proporcional ao número presente. Verificando-se que o número triplica em 3 horas, quantas pode-se esperar ao final de 12 horas? (Resolva utilizando o método das variáveis separáveis). R: 081yy 6 - O isótopo radioativo tório desintegra-se numa taxa proporcional à quantidade presente. Se 100 gramas deste material são reduzidos a 80 gramas em uma semana, ache uma expressão para a quantidade de tório em qualquer tempo. Calcule, também, o intervalo de tempo necessário para a massa decair à metade de seu valor original, chamado de meia vida. R: kteQ 100 e diast 22 7 - Uma pessoa deposita R$2.000,00 em uma conta poupança a uma taxa de juro composto de 10 % ao ano, considerando que não foi feito nenhum depósito e nenhum saque nesse intervalo de tempo, qual será o saldo dessa conta após um período de três anos? Em quanto tempo a quantia depositada terá seu valor dobrado? R: 72,2699S e 7t
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