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Considerando o texto apresentado e conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, calcule a velocidade do bote após 0,5 minuto (adotar g=10 m/s2). D...

Considerando o texto apresentado e conteúdo estudado sobre variáveis separáveis, calcule a velocidade do bote após 0,5 minuto (adotar g=10 m/s2). Dica: Como temos que: Massa aceleração = força aplicada resistência Chegamos a dv/dt + 0,13v = 1/2. Avalie as afirmativas a seguir e selecione a velocidade correta do barco.

A A velocidade do barco após 0,5 segundos é 4,2 m/s.
B A velocidade do barco após 0,5 segundos é 3,2 m/s.
C A velocidade do barco após 0,5 segundos é 1.
D A velocidade do barco após 0,5 segundos é 4,5.
E A velocidade do barco após 0,5 segundos é 2,5 m/s.

Respostas

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Podemos resolver a equação dv/dt + 0,13v = 1/2, utilizando o método de variáveis separáveis. Para isso, vamos isolar as variáveis v e t em lados opostos da equação: dv/dt + 0,13v = 1/2 dv + 0,13v dt = 1/2 dt Agora, vamos integrar ambos os lados da equação: ∫ dv + 0,13v dt = ∫ 1/2 dt v(t) + 0,13 ∫ v(t) dt = 1/2 t + C v(t) + 0,13 * v(t) * t = 1/2 t + C v(t) * (1 + 0,13t) = 1/2 t + C v(t) = (1/2 t + C) / (1 + 0,13t) Para encontrar o valor de C, vamos utilizar a condição inicial de que a velocidade do barco é igual a 0 quando t = 0: v(0) = (1/2 * 0 + C) / (1 + 0,13 * 0) C = 0 Agora, podemos substituir o valor de C na equação de v(t): v(t) = (1/2 t) / (1 + 0,13t) Para encontrar a velocidade do barco após 0,5 minutos (ou 30 segundos), basta substituir t = 30 na equação de v(t): v(30) = (1/2 * 30) / (1 + 0,13 * 30) v(30) = 15 / 4,9 v(30) ≈ 3,06 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra B) A velocidade do barco após 0,5 segundos é 3,2 m/s.

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