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UNIVERSIDADE CEUMA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL EXERCÍCIOS 01) O intervalo de convergência da série de potências ∑ é: a) b) c) d) e) 02) A série ∑ tem raio de convergência igual a: a) b) c) d) e) 03) O fator integrante para a equação diferencial : 04) A soma das raízes da equação diferencial é igual a: a) b) c) 2 d) e) 05) A taxa de crescimento de uma certa árvore é modelada pela equação diferencial centímetros por dia. Supondo que no instante o comprimento da árvore seja 5 cm. A expressão que representa comprimento em função do tempo é? 06) Resolva as equações diferenciais: a) b) 07) Você está estudando uma língua estrangera, já conhece 50 palavras e calcula que poderá aprender novas palavras à taxa de 200 por ano. Infelizmente, esquece as palavras que aprendeu à taxa de 1% ao ano. Suponha que a equação diferencial que modele , o tamanho do vocabulário no instante é dada por e que . a) Resolva a equação diferencial usando o método de separação de variáveis. b) Qual é o tamanho do seu vocabulário após três anos. 08) Qual a equação diferencial que possui a solução ? Determine a posição no instante , de um móvel sabendo que , e que 09) Uma firma de consultoria, contratada pela prefeitura de uma cidade para ajudar a desenvolver um projeto de renovação urbana, previu que o número de empregos aumentaria a uma razão √ onde é o número de empregos e a quantia investida, em milhões de reais. Se nada for investido, não será criado nenhum emprego. Se esta previsão estiver correta, quantos empregos novos serão criados com um investimento de 56 milhões de reais? APLICAÇÕES DAS EQUAÇÕES DIFERENCIAIS DE 1ª ORDEM LEI DO ESFRIAMENTO DE NEWTON A taxa de variação da temperatura em relação ao tempo segundo a qual a temperatura de um corpo em resfriamento é proporcional a diferença entre a temperatura do corpo e a temperatura ambiente. 𝒌 ), onde k é uma constante de proporcionalidade Exercícios: 01) O café está a 90 logo depois de coado e um minuto depois passa para 85 em uma cozinha a 25 . Determine a temperatura do café em função do tempo e o tempo que levará para o café chegar a 60°. 02) Um objeto é colocado em um ambiente cuja a temperatura é 68°F. Escreva uma equação diferencial para a temperatura do objeto em um instante . a) Escreva a solução geral da equação diferencial. b) Sabe-se que inicialmente a temperatura do objeto é de 40°F e, uma hora mais tarde, 48°F. Determine a temperatura do objeto após 3 horas? 03) Quando um bolo é tirado do forno, sua temperatura é 300°F.Três minutos mais tarde, sua temperatura é 200°F.Quanto tempo levará (aproximadamente) para o bolo resfriar até 75°F, se a temperatura ambiente em que ele foi colocado for exatamente 70°F? 04) Um corpo foi encontrado dentro de uma sala fechada de uma casa onde a temperatura era constante em 70°F.No instante da descoberta a temperatura do núcleo do corpo foi medido e era 85°F.Uma hora depois, uma segunda medição mostrou que a temperatura do núcleo do corpo era de 80°F. Suponha que o momento da morte corresponde a t = 0 e que a temperatura naquele momento era 98,6°F.Determine quantas horas se passaram antes da descoberta do corpo. 05) O grande detetive Sherlock Homes e seu assistente Dr. Watson discutem o assassinato do autor Cornelius McHam. Ele foi ferido à bala na cabeça e o seu ator substituto, Barry Moore foi encontrado de pé sobre o corpo com a arma assassina na mão. Vamos escutá-los: Watson: Caso aberto e fechado – Moore é o assassino. Homes: Não vá tão depressa, Watson – Você está esquecendo-se da Lei de Resfriamento de Newton! Watson: o quê? Homes: Elementar, meu caro Watson – Moore foi encontrado de pé sobre McHam às 10h 06min, quando o legista anotou a temperatura do corpo do morto de 77,9 e também anotou que a temperatura no termômetro da sala marcava 72 . Às 11h 06min da noite o legista fez uma outra anotação de temperatura do corpo era de 75,6 . Uma vez que a temperatura normal do corpo é de 98,6 , e como Moore estava no palco das 6h às 8h da noite, Moore é obviamente inocente. Usando a Lei de Resfriamento de Newton mostre se o Detetive Homes está correto quando afirma que Moore é inocente.
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