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Equações Diferenciais (DISCIPLINA UNINASSAU) Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Avaliação On-Line 2 (AOL 2) – Questionário 10/10 As respostas corretas não são mostradas para essa avaliação 1. Pergunta 1 /1 Uma equação diferencial ordinária do tipo M(x,y)dx + N(x,y)dy=0 é equivalente a M(x, y) + N(x, y)y’ = 0, pois y’ = dy/dx, ou seja, uma equação diferencial ordinária é exata se pode ser escrita como M(x, y) + N(x, y)y’ = 0, e teremos que M/dy = N/dx. Considere a situação problema a seguir: Um grupo de cientistas que estavam estudando o efeito de um certo gene em pessoas com câncer chegou na seguinte equação, que descreve o comportamento do gene aliado ao fato de as pessoas fumarem: 2xydx + (x2 -1)dy = 0 Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações diferenciais exatas, calcule, com base na equação acima, a relação entre as variáveis x e y: Avalie as afirmativas a seguir: Ocultar opções de resposta 1. A relação entre x e y é x2y2 – y = c 2. A relação entre x e y é y2 + 2x = c 3. A relação entre x e y é x2y – y = c Resposta correta 4. A relação entre x e y é 2xy2 + x = c 5. A relação entre x e y é 2xy – y = c 2. Pergunta 2 /1 “Se um corpo se movimenta através de um fluido (um gás, um líquido ou um vapor), surge uma força que se opõe a esse movimento. Em se tratando do ar, essa força é chamada de força de resistência do ar. Graças a essa resistência é que o paraquedas existe. Quando um corpo está em movimento, ele sofre a ação de forças dissipativas, entre as quais podemos citar o atrito e a resistência do ar.” Fonte: MUNDO EDUCAÇÃO. Força De Resistência Do Ar. Disponível em: https://mundoeducacao.bol. uol.com.br/fisica/forca-resistencia-ar.htm. Acesso em: 08/08/2019. Considere a situação problema a seguir: Massa de 40 kgf está sendo deslocada sobre um lago congelado, com o atrito entre a superfície de contato e o gelo igual a zero. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações variáveis separáveis, calcule a força atuante para que a massa atinja 10 milhas por hora (1 milha = 1609 metros), dado que a força resistente do ar é 7,5 vezes a velocidade v da massa. Dica: massa x aceleração = força aplicada – força de resistência 40/10 x dv/dt = F – 7,5v Avalie as afirmativas e assinale a correta: Ocultar opções de resposta 1. A força atuante é 27,6 kgf 2. A força atuante é 52,3 kgf 3. A força atuante é 35,4 kgf 4. A força atuante é 25,4 kgf 5. A força atuante é 33,5 kgf Resposta correta 3. Pergunta 3 /1 Considere a situação-problema a seguir: Imagine que há um tanque de 400 litros, e que uma solução de 60 kg de sal em água enche o tanque. Despeja-se 8 litros de água por minuto e a mistura homogênea sai na mesma proporção. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, calcule a quantidade de sal existente no tanque após 1 hora? Dica: A concentração será S/400 Kg/litro, porém, a cada 8 minutos, temos que 8S/400 = -S/50 dt é a variação na quantidade de sal que sai do tanque. Avalie as afirmativas abaixo: Ocultar opções de resposta 1. A quantidade de sal é igual a 18 kg. Resposta correta 2. A quantidade de sal é igual a 24 kg. 3. A quantidade de sal é igual a 10 kg. 4. A quantidade de sal é igual a 20 kg. 5. A quantidade de sal é igual a 26 kg. 4. Pergunta 4 /1 As equações diferenciais lineares estão presentes em vários ramos da engenharia. Um modelo matemático é uma representação de um sistema físico que pode ser, por diversas vezes, expresso por uma equação diferencial linear. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações diferenciais lineares, dada a equação abaixo, encontre a solução geral utilizando o método de resolução de uma equação linear: dy/dx + xy/(x2 + 9) = 9 Avalie as afirmativas abaixo: Ocultar opções de resposta 1. O valo de y é igual a = c / (x2 + 9)^1/2 Resposta correta 2. O valo de y é igual a = x2 / (c+9) 3. O valo de y é igual a = c / (x2 + 9) 4. O valo de y é igual a = x2 + 9/c 5. O valo de y é igual a = (c / x2) 5. Pergunta 5 /1 Dentre as principais equações diferenciais ordinárias de primeira ordem, encontramos as equações diferenciais homogêneas, o termo homogênea procede do fato que um dos lados da equação diferencial é, nesse caso, uma função homogênea de grau qualquer. Por definição, uma função f=f(x,y) é dita homogênea de grau k se, para todo t real, tem- se que: f(tx,ty) = tk.f(x,y). Para tais equações, uma substituição de variável conveniente permite reescrever a equação diferencial como sendo uma equação de variáveis separáveis. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações homogêneas, dada a equação abaixo, determine se a mesma é homogênea e caso seja, determine o grau da equação. f(x, y) = x3 + y3 + 1 Assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. Equação homogênea, grau 3. 2. https://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%B5es_diferenciais_ordin%C3%A1rias https://pt.wikipedia.org/wiki/Fun%C3%A7%C3%A3o_homog%C3%AAnea https://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%B5es_separ%C3%A1veis https://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%B5es_separ%C3%A1veis Equação homogênea grau 0. 3. A equação não é homogênea. Resposta correta 4. Equação homogênea grau 1. 5. Equação homogênea grau 2. 6. Pergunta 6 /1 Para se resolver uma equação diferencial linear, há um método lógico que leva em consideração alguns passos: deve-se primeiramente escrever a equação linear na forma dy + [P(x) – f(x)]dx = 0, sendo o fator de integração igual a e^(integral de P(x)). Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações diferenciais lineares, calcule o fator de integração da seguinte equação: Dy/dx – 4y/x = x5ex Avalie as afirmativas e assinale a correta: Ocultar opções de resposta 1. O fator de integração é igual a x-4 Resposta correta 2. O fator de integração é igual a xe-4 3. O fator de integração é igual a e-4x 4. O fator de integração é igual a e-4 5. O fator de integração é igual a x-e 7. Pergunta 7 /1 A aplicação do método das variáveis separáveis é tida como uma das mais fáceis, sua resolução consiste em colocar a derivada na forma dy/dx, por exemplo, em um lado da equação e o restante dos termos do outro lado, depois disso, deve-se colocar tudo que tem a variável x junto com o termo dx e, da mesma forma, tudo que tem y deve ser colocado juntamente com dy. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, dada a equação diferencial dy/dx = sen(x), ache a equação de y(x). Avalie as afirmativas a seguir: Ocultar opções de resposta 1. A solução para a equação corresponde a y = cos(x) + c 2. A solução para a equação corresponde a y = sen(x) + c 3. A solução para a equação corresponde a y = -cos(x) + c Resposta correta 4. A solução para a equação corresponde a y = -sen(x) + c 5. A solução para a equação corresponde a y = -cos(x) 8. Pergunta 8 /1 “Uma forma simples de observar a homogeneidade de uma função polinomial é constatar que todos os monômios da função têm o mesmo grau e, no caso de uma função racional (quociente de polinômios), todos os membros do numerador têm um mesmo grau e todos os membros do denominador também possuem um mesmo grau. Uma EDO que está na forma normal y'=f(x,y) é homogênea se a função f=f(x,y) é homogênea de grau zero.” Fonte: UEL. Equações Diferenciais Ordinárias de Primeira ordem. Disponível em: http://www.uel.br/projetos/matessencial/superior/edo/edo1ord.htm#edo0203. Acesso em: 08/09/2019 Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre equações homogêneas, dada a equação abaixo, determine se a mesma é homogênea e, em caso positivo, determinar seu grau. f(x, y) = x/2y + 4 Assinale a alternativacorreta: Ocultar opções de resposta 1. Homogênea grau 0. Resposta correta 2. Não homogênea. 3. Homogênea grau 3. 4. Homogênea grau 1 5. Homogênea grau 2. 9. Pergunta 9 /1 De acordo com a lei de Newton de arrefecimento, a taxa de perda de calor de um determinado corpo é proporcional à diferença de temperatura entre tal corpo e o meio em que ele se encontra enquanto estiver sob o efeito de uma brisa. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, sendo a temperatura do ar igual a 30º C, e o resfriamento observado de 100º C para 70º C de uma certa substancia em 15 minutos, calcule em qual momento a temperatura será 40º.Dica: fórmula a ser usada: dT/ dt = -k(T-30) Avalie as afirmativas abaixo: Ocultar opções de resposta 1. O tempo é igual a 40 min. 2. O tempo é igual a 52 min. Resposta correta 3. O tempo é igual a 35 min. 4. O tempo é igual a 62 min. 5. O tempo é igual a 50 min 10. Pergunta 10 /1 Após a integração e resolução de equações diferenciais, obtemos uma função com uma constante de integração (geralmente denominada c), ou seja, a solução define uma família infinita de soluções, uma para cada valor da constante c, ou seja, a constante c, chamada também de constante arbitrária, designa uma solução em forma de equação. Considerando o texto apresentado e o conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, dada a equação diferencial xe-y sen(x) dx – y dy = 0, calcule a solução para a equação diferencial. (Dica: multiplicar todos termos por ey) Avalie as alternativas abaixo: Ocultar opções de resposta 1. A solução para a equação é x cos(x) - sen(x) = yey + c 2. A solução para a equação é – x cos(x) + sen(x) = yey – ey + c Resposta correta 3. A solução para a equação é y cos(x) = yey – ey + c 4. A solução para a equação é x cos(x) + sen(x) = – ey + c 5. A solução para a equação é x cos(x) + sen(x) = ey + c
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