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Cálculo Diferencial Derivadas parte II Flávio de Ligório Velocidade, aceleração e torque Função de posição Derive Função de velocidade Derive Função de aceleração Derive Função de torque Exercício Nos exercícios de 1-4 dê as posições de um corpo que se desloca em um eixo coordenado, com em metros e em segundos. Determine o deslocamento médio do corpo e velocidade média para o intervalo dado. Determine o módulo da velocidade e a aceleração do corpo nas extremidades do intervalo. O corpo muda de sentido durante o intervalo? Em caso afirmativo, quando? , , , , A equação de movimento de uma partícula é , em que está em metros e em segundos. Encontre: A velocidade e a aceleração como funções de . A aceleração depois de 2s. A aceleração quando a velocidade for 0. No instante , a posição de um corpo que se desloca ao longo do eixo é m. Determine a aceleração do corpo toda vez que a velocidade for nula. Determine o módulo da velocidade do corpo toda vez que a aceleração for nula. Determine a distância total percorrida pelo corpo de a . Um corpo se desloca ao longo de um eixo retilíneo, conforme as funções de posição especificadas abaixo. Calcule a sua função velocidade, função aceleração e função torque. A) B) C) Derivadas de ordem superior Encontre , Exemplos aplicados (estilo prova colegiada) 1. Ao adicionar um bactericida a um meio nutritivo onde bactérias estavam crescendo, a população de bactérias continuou a crescer por um tempo, mas depois parou de crescer e começou a diminuir. O tamanho da população no instante (em horas) era dado por . Determine as taxas de crescimento para A) B) C) 2. O número de galões de água em um tanque, minutos depois de iniciar seu esvaziamento, é dado por . A que taxa a água escoará ao fim de 10 min? Qual é a taxa média de saída da água durante os dez primeiros minutos? 3. Uma escada com 6m de comprimento está apoiada em uma parede vertical. Seja o ângulo entre o topo da escada e a parede, e a distância da base da escada até a parede. Se a base da escada escorregar para longe da parede, com que rapidez variará em relação a quando . (Dê a resposta em radiano e em grau). 4. Um objeto de massa é arrastado ao longo de um plano horizontal por uma força agindo ao longo de uma corda atada ao objeto. Se a corda faz um ângulo como plano, então a intensidade da força é Onde é uma constante chamada coeficiente de atrito. Encontre a taxa de variação de em relação a Quando essa taxa de variação é igual a 0? 5. Se a equação de movimento de uma partícula for dada por , dizemos que a partícula está em movimento harmônico simples. a) Encontre a velocidade da partícula no instante . b) Quando a velocidade é zero? Retas tangentes Uma reta tangente a uma curva num ponto tem equação dada pela expressão em que é a derivada da função em . Exemplos 1. Escreva a equação da reta tangente à função no ponto . 2. Calcule a equação da reta tangente à curva no ponto Serpentina de Newton Derivação implícita Usamos quando não podemos isolar a variável em uma função definida implicitamente. Exemplos: A) B) C) D) E) F) CURVA DO DIABO Tópicos que faltam Continuidade de funções Aplicações das derivadas de funções trigonométricas Derivação implícita: reta normal, reta tangente. Aplicação na derivação de função trigonométrica inversa. Taxas relacionadas Linearização e diferenciais Valores extremos de funções Teste da derivada primeira para gráficos Concavidade, teste da derivada segunda Regra de L’Hôspital Para Casa Funções trigonométricas inversas Derivadas de funções exponenciais e logarítmicas 1. Derive: 2. Derive as seguintes funções: 3. Derive: 4. Derive:
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