Uma partícula se movendo ao longo do eixo x é dada por: x=4-27t+t³ Com x em metros e t em segundos.
A) devido ao fato da posição x depender do tempo, a partícula está se movendo. Encontre a função velocidade da partícula v(t) e a função aceleração a(t).
b) Existe um tempo para o qual v=0
c) Descreva o movimento da partícula para t>0.
A) Para encontrar a função velocidade da partícula, basta derivar a função posição em relação ao tempo. Temos: x = 4 - 27t + t³ Derivando em relação a t, obtemos: v(t) = dx/dt = d/dt(4 - 27t + t³) = -27 + 3t² Portanto, a função velocidade da partícula é v(t) = -27 + 3t². Para encontrar a função aceleração, basta derivar a função velocidade em relação ao tempo. Temos: a(t) = dv/dt = d/dt(-27 + 3t²) = 6t Portanto, a função aceleração da partícula é a(t) = 6t. B) Para encontrar o tempo em que a velocidade é igual a zero, igualamos a função velocidade a zero e resolvemos a equação: -27 + 3t² = 0 3t² = 27 t² = 9 t = ±3 Portanto, existem dois tempos em que a velocidade é igual a zero: t = 3 e t = -3. C) Para descrever o movimento da partícula para t > 0, podemos analisar o sinal da velocidade. Como a função velocidade é v(t) = -27 + 3t², podemos observar que a velocidade é negativa para t < -3, zero para t = -3, positiva para -3 < t < 3 e negativa novamente para t > 3. Portanto, para t > 0, a partícula está se movendo no sentido negativo do eixo x.
A) Função Velocidade (v(t)) e Função Aceleração (a(t)):
Para encontrar a função velocidade, derivamos a função de posição em relação ao tempo:
�(�)=����=���(4−27�+�3)=−27+3�2
v(t)=dt
dx
=dt
d
(4−27t+t3
)=−27+3t2
Esta é a função velocidade da partícula.
Em seguida, para encontrar a função aceleração, derivamos a função velocidade em relação ao tempo:
�(�)=����=���(−27+3�2)=6�
a(t)=dt
dv
=dt
d
(−27+3t2
)=6t
Esta é a função aceleração da partícula.
B) Tempo para o Qual �=0
v=0:
Para encontrar o tempo em que a velocidade é zero, resolvemos a equação �(�)=0
v(t)=0:
−27+3�2=0
−27+3t2
=0
3�2=27
3t2
=27
�2=9
t2
=9
�=±3
t=±3
Portanto, existem dois tempos nos quais a velocidade é zero, �=−3
t=−3 e �=3
t=3.
C) Descrição do Movimento para �>0
t>0:
Para entender o movimento da partícula para �>0
t>0, analisamos a função velocidade e a função aceleração:
Em resumo, para �>0
t>0, a partícula está se movendo para a direita e está sendo acelerada nessa direção.
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Geometria Analítica e Sistemas Lineares
•UNIFRAN
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