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Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4) Usuário ANDRE LUIZ SANTOS DE ARAUJO Curso GRA1594 CÁLCULO APLICADO � VÁRIAS VARIÁVEIS PTA - 202010.ead-3676.03 Teste ATIVIDADE 4 (A4) Iniciado 11/04/20 17:45 Enviado 12/04/20 12:17 Status Completada Resultado da tentativa 5 em 10 pontos Tempo decorrido 18 horas, 31 minutos Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários Pergunta 1 Leia o excerto a seguir: “A Lei de Ohm diz que a queda na voltagem por causa do resistor é . A queda de voltagem por causa do indutor é . Uma das Leis de Kirchhoff diz que a soma das quedas de voltagem é igual à voltagem fornecida . Então. temos , que é uma equação diferencial de primeira ordem que modela a corrente no instante ” (STEWART, 2016, p. 537). STEWART, J. Cálculo . São Paulo: Cengage Learning, 2016. 2 v. Considerando uma resistência de , uma indutância de e uma voltagem constante de , assinale a alternativa 0 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: que corresponde à expressão da corrente do circuito quando o interruptor é ligado em . . . Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. A partir da equação diferencial e dos valores fornecidos no enunciado, temos e assim, . Essa é uma equação separável, resolvendo-a, obtemos: onde . Para , temos que , portanto a expressão da corrente é . Pergunta 2 Uma equação diferencial linear de primeira ordem pode ser expressa na forma , onde e são funções contínuas em um dado intervalo. A solução geral para equações diferenciais lineares de primeira ordem é dada pela expressão . Com base nessa informação, analise as a�rmativas a seguir e, na sequência, assinale a alternativa que apresenta a(s) a�rmativa(s) correta(s): 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: I. A solução geral da equação é . II. A solução geral da equação é . III. A solução geral da equação é . IV. A solução geral da equação é . É correto o que se a�rma em: I, II e IV, apenas. I, II e IV, apenas. Resposta correta. A alternativa está correta. Aplicando o método de solução para uma equação diferencial linear, temos: A�rmativa I: correta. Temos que e , assim, . A�rmativa II: correta. Dividindo toda a equação por , temos que e , assim, . A�rmativa IV: correta. Temos que e , assim, , onde . Pergunta 3 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: Um circuito elétrico simples composto por um resistor , um indutor e uma força eletromotriz (proporcionada por uma pilha ou gerador) pode ser modelado matematicamente por meio da seguinte equação diferencial: . Sabendo que essa equação é do tipo linear de primeira ordem, considere um resistor de , uma indutância de e uma voltagem constante de . Assinale a alternativa que corresponde ao fator integrante da EDO dada. . . Resposta correta. A alternativa está correta. O fator integrante de uma EDO linear de primeira ordem é expresso por . Dada a EDO , temos que e, portanto, o fator integrante é . 1 em 1 pontos Pergunta 4 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: Considere uma mola com uma massa de 3 kg e de comprimento natural 0,5 m. Para esticá-la até um comprimento de 0,8 m, é necessária uma força de 22,5 N. Suponha que a mola seja esticada até o comprimento de 0,8 m e, em seguida, seja liberada com velocidade inicial nula. O movimento realizado obedece à equação diferencial: , onde é uma função do tempo que indica a posição da massa e é a constante elástica. Com base na situação descrita, assinale a alternativa correta. (Dica: Lei de Hooke: ). A equação auxiliar da EDO possui duas raízes reais e distintas. A posição da massa em qualquer momento é expressa por Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. Do problema, temos a massa , e, da lei de Hooke, temos . Além disso, no tempo a mola está esticada em 0,8 m, sendo seu comprimento natural de 0,5 m; portanto, está deformada em 0,3 m. Temos também que a velocidade inicial da mola é nula (a função velocidade é a derivada primeira da função posição). Portanto, a situação descrita se trata do PVI: , e , cuja solução é . 0 em 1 pontos Pergunta 5 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: A oscilação de uma mola pode ser chamada de movimento harmônico simples , o qual pode ser descrito pela equação , onde é uma função do tempo que indica a posição da massa, é a massa da mola e é a constante elástica. Para uma mola de comprimento natural de 0,75 m e 5 kg de massa, é necessária uma força de 25 N para mantê-la esticada até um comprimento de 1 m. Se a mola for solta com velocidade nula ao ser esticada em um comprimento de 1,1 m, qual é a posição da massa após segundos? Assinale a alternativa correta. (Dica: Lei de Hooke: ). . . Resposta correta. A alternativa está correta. O enunciado fornece as seguintes condições: (a mola no tempo está esticada em 1,1 m sendo seu comprimento natural de 0,75 m; portanto, está deformada em 0,35 m) e (a velocidade inicial da mola é nula; lembre que a função velocidade é a derivada primeira da função posição). Pela lei de Hooke, temos que o valor da constante elástica é: . Tomando e na EDO , obtemos a EDO . Resolvendo o PVI: , e , temos que a solução geral da EDO é 1 em 1 pontos e, portanto, a solução do PVI é Pergunta 6 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: Uma função é considerada solução de uma equação diferencial se, ao trocarmos a função e suas derivadas na equação, o resultado obtido for uma igualdade verdadeira. Uma equação diferencial possui uma in�nidade de funções como solução, caso nenhuma condição seja especi�cada. Por outro lado, dada uma condição, obtém-se uma solução particular para a equação diferencial. Considere a equação diferencial . Analise as a�rmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) Para temos que é solução da equação diferencial dada. II. ( ) Para temos que é solução da equação diferencial dada. III. ( ) Para , temos que é solução da equação diferencial dada. IV. ( ) Para , temos que é solução da equação diferencial dada. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, V, V, F. V, V, V, F. Resposta correta. A alternativa está correta. Resolvendo a equação diferencial, temos que sua solução geral é: 1 em 1 pontos . Assim: A�rmativa I: Verdadeira. Para , temos que . Portanto, é solução da equação diferencial dada. A�rmativa II: Verdadeira. Para , temos que . Portanto, é solução da equação diferencial dada. A�rmativa III: Verdadeira. Para temos que . Portanto, é solução da equação diferencial dada. Pergunta 7 A solução de uma equação diferencial é uma família de funções, onde cada função dessa família se diferencia da outra pelo valor de uma constante. Para veri�car se uma função é solução de uma equação diferencial, devemos substituir a expressão da função e suas derivadas na equação e veri�car se vale a igualdade. Se a igualdade for verdadeira, a função é solução, se não for verdadeira, não é solução. Com relação à solução de equações diferenciais, analise as a�rmativas a seguir: I. A função é solução da equação diferencial . II. A função é solução da equação diferencial . 0 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: III. A função é solução da equação diferencial . IV. A função é solução da equação diferencial . É correto o que se a�rma em: I, II e III, apenas. II e IV, apenas. Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. De acordo com a de�nição de solução de uma equação diferencial, temos que estão incorretas as a�rmativas I e III, pois:A�rmativa I: Incorreta. Dada a função temos e . Repare que . Trocando na equação diferencial, temos: A�rmativa III: incorreta. Dada a função , temos . Trocando e na equação diferencial, temos: . Pergunta 8 As equações diferenciais não possuem exatamente uma regra de resolução. O método de resolução de uma equação diferencial depende de algumas características apresentadas pela mesma. Por exemplo, equações diferenciais escritas na 0 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: forma são ditas equações diferenciais separáveis e resolvidas usando a integração em ambos os membros da igualdade. Com base no método de resolução de equações diferenciais separáveis, analise as a�rmativas a seguir: I. A solução da equação é . II. A solução da equação é . III. A solução da equação é . IV. A solução da equação é . É correto o que se a�rma em: I, II e IV, apenas. I e III, apenas. Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. Aplicando adequadamente o método de solução nas equações diferenciais separáveis, temos que: A�rmativa II: incorreta. Separando as variáveis: . Integrando a equação: . A�rmativa IV: incorreta. As variáveis já estão separadas, então, integrando a equação: . Pergunta 9 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: Problemas que envolvem crescimento ou decrescimento de alguma grandeza podem ser modelados matematicamente por meio do seguinte problema de valor inicial: , onde é uma constante de proporcionalidade que pode ser positiva ou negativa. Considere a seguinte situação: Em uma cultura, há inicialmente 10 mil bactérias. Se a taxa de crescimento é proporcional ao número de bactérias presentes, assinale a alternativa que corresponde à expressão da função crescimento dessa população. Resposta correta. A alternativa está correta. O problema pode ser descrito pela seguinte equação diferencial , onde é a função quantidade de bactérias que depende do tempo . Além disso, temos os seguintes dados: para temos . Resolvendo a equação diferencial, temos , onde e são constantes e . Como temos . Portanto, a função que descreve o crescimento dessa população de bactérias é . 1 em 1 pontos Pergunta 10 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Feedback da resposta: As equações diferenciais lineares e homogêneas de segunda ordem podem ser expressas por meio da seguinte forma: , onde e são funções contínuas. Para resolvermos equações desse tipo, precisamos escrever uma equação auxiliar, a qual é uma equação de segundo grau. Com relação à solução de equações diferenciais lineares e homogêneas de segunda ordem, analise as a�rmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) A equação auxiliar pode apresentar duas raízes reais distintas. II. ( ) A equação auxiliar sempre apresenta raízes reais. III. ( ) A equação auxiliar da EDO homogênea de segunda ordem é expressa por . IV. ( ) A equação auxiliar de raízes complexas e apresenta como solução a função . Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, V, V. V, F, F, F. Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. Com base na teoria das equações diferenciais lineares e homogêneas de segunda ordem, temos que: A a�rmativa I é verdadeira. A a�rmativa II é falsa, pois a equação auxiliar de uma EDO linear de segunda ordem pode apresentar duas raízes reais distintas, duas raízes 0 em 1 pontos Domingo, 12 de Abril de 2020 12h17min09s BRT reais iguais ou duas raízes complexas. A a�rmativa III é falsa, pois a equação auxiliar da EDO é expressa por . E a a�rmativa IV é falsa, pois a expressão é solução de uma EDO com equação auxiliar de raízes reais e iguais, isto é, . ← OK javascript:launch('/webapps/blackboard/content/listContent.jsp?content_id=_12633991_1&course_id=_561698_1&nolaunch_after_review=true');
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