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3.- Un vector r (x, y) tiene sus componentes expresadas en función del tiempo, de la forma: x(t) = 2t2 + 2 ; y(t) = t + 1, de modo que al sustituir...

3.- Un vector r (x, y) tiene sus componentes expresadas en función del tiempo, de la forma: x(t) = 2t2 + 2 ; y(t) = t + 1, de modo que al sustituir t en segundos, se obtienen las componentes en metros. Determinar:
a) El cambio que experimenta r entre los instantes t = 1, y t = 2.
b) El cambio que experimenta r entre los instantes t = 1, y t = 1 01.
c) Calcular el cambio que se produce por unidad de tiempo (por segundo) en cada uno de los intervalos anteriores.
d) Calcular el cambio por unidad de tiempo de forma 'exacta'.

a) O vetor r representa a posição de um ponto material em movimento.
b) O cálculo do vetor diferença entre dois instantes de tempo é feito através da subtração.
c) O cálculo do vetor velocidade média é feito através da divisão do vetor diferença pelo intervalo de tempo.
d) O cálculo do vetor velocidade instantânea é feito através da derivada do vetor posição em relação ao tempo.

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84-7786-910-3-completo
346 pág.

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A pergunta parece ser uma questão de física envolvendo vetores e cálculo. Vou tentar responder da melhor forma possível: a) Para determinar o cambio que o vetor r experimenta entre os instantes t = 1 e t = 2, podemos calcular r(2) - r(1). Substituindo os valores de t nas expressões de x(t) e y(t), temos: r(2) = (2(2)^2 + 2, 2 + 1) = (10, 3) r(1) = (2(1)^2 + 2, 1 + 1) = (4, 2) Portanto, o cambio que o vetor r experimenta entre os instantes t = 1 e t = 2 é r(2) - r(1) = (10, 3) - (4, 2) = (6, 1). b) Para determinar o cambio que o vetor r experimenta entre os instantes t = 1 e t = 1.01, podemos calcular r(1.01) - r(1). Substituindo os valores de t nas expressões de x(t) e y(t), temos: r(1.01) = (2(1.01)^2 + 2, 1.01 + 1) = (4.0404 + 2, 1.01 + 1) = (6.0404, 2.01) r(1) = (2(1)^2 + 2, 1 + 1) = (4, 2) Portanto, o cambio que o vetor r experimenta entre os instantes t = 1 e t = 1.01 é r(1.01) - r(1) = (6.0404, 2.01) - (4, 2) = (2.0404, 0.01). c) Para calcular o cambio por unidade de tempo (por segundo) em cada um dos intervalos anteriores, podemos dividir o cambio pelo intervalo de tempo correspondente. No caso do intervalo entre t = 1 e t = 2, o intervalo de tempo é 2 - 1 = 1 segundo. Portanto, o cambio por segundo é (6, 1) / 1 = (6, 1) metros/segundo. No caso do intervalo entre t = 1 e t = 1.01, o intervalo de tempo é 1.01 - 1 = 0.01 segundos. Portanto, o cambio por segundo é (2.0404, 0.01) / 0.01 = (204.04, 1) metros/segundo. d) Para calcular o cambio por unidade de tempo de forma "exata", podemos calcular a derivada do vetor posição em relação ao tempo. A derivada de x(t) em relação a t é dx(t)/dt = 4t, e a derivada de y(t) em relação a t é dy(t)/dt = 1. Portanto, o cambio por unidade de tempo de forma "exata" é (4t, 1) metros/segundo. Quanto às afirmações apresentadas, elas parecem ser verdadeiras e relacionadas aos conceitos de vetores e cálculo.

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