Logo Passei Direto
Buscar

Cálculo

Outros
onde m é a massa do paraquedista, g = 9; 81m=s2, e k é um coe�ciente de re-sistência (atrito) do ar (em kg=m). Esboce t 7! V (t), e calcule o limite de veloci-dade Vlim (que ele nunca atingirá). Dê uma estimativa de Vlim quando m = 80kg, k = 0:1kg=m.

User badge image
Matematicamente

há 2 anos

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 2 anos

A equação que descreve a força resultante no paraquedista é dada por: F = mg - kv Onde m é a massa do paraquedista, g é a aceleração da gravidade, k é o coeficiente de resistência do ar e v é a velocidade do paraquedista. A equação diferencial que descreve o movimento do paraquedista é dada por: m dv/dt = mg - kv Dividindo ambos os lados por m, temos: dv/dt = g - (k/m) v Esta é uma equação diferencial de primeira ordem que pode ser resolvida usando separação de variáveis. A solução geral é dada por: v(t) = (mg/k) (1 - e^(-kt/m)) + V0 e^(-kt/m) Onde V0 é a velocidade inicial do paraquedista. Para esboçar o gráfico de v(t), podemos usar os valores m = 80 kg e k = 0,1 kg/m. Supondo que o paraquedista comece do repouso (V0 = 0), temos: v(t) = (80 x 9,81 / 0,1) (1 - e^(-0,1t/80)) v(t) = 784,8 (1 - e^(-0,00125t)) Para calcular o limite de velocidade Vlim, podemos usar o fato de que a velocidade do paraquedista se aproxima de Vlim à medida que o tempo aumenta. Portanto, podemos calcular o limite de velocidade como o limite da equação acima quando t tende ao infinito: lim v(t) = lim 784,8 (1 - e^(-0,00125t)) Quando t tende ao infinito, e^(-0,00125t) tende a zero, então temos: lim v(t) = 784,8 Portanto, o limite de velocidade Vlim é de 784,8 m/s. Para esboçar o gráfico de v(t), podemos plotar a equação acima em um gráfico cartesiano, onde o eixo x representa o tempo e o eixo y representa a velocidade.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

What is the purpose of this text?

A. To provide a brief history of the development of Calculus.
B. To introduce the basic concepts of Calculus I.
C. To explain the properties of real numbers and their manipulation in problem-solving.
D. To describe the different sets of the Cartesian plane, such as lines and circles.
A
B
C
D

Exercício 1.4. Quais das expressões abaixo são verdadeiras (para qualquer x)? Justi�que. p

x2 = x ;
p
x
2
= x ;

p
x2 = jxj :

Resolva as seguintes inequações.

1. x > 4� 5

2. 3x � x+ 1

3. �8x < 3� 4x

4. 10 > 10� x

5. x2 � 1

6. �x2 > 1 + 2x

7. x > x

8. x � x

9. x � x2

10. �2x2 + 10x� 12 < 0

11. x2(x+ 7) � 0

12. x3 � 2x2 � x+ 2 > 0

13. x2 � x(x+ 3) � 0

14. x � x+3
x�1


Resolvamos a inequação jx� 2j � 3 :

Sabemos que pela de�nição do valor absoluto, jx� 2j = 8<:x� 2 se x � 2 ; �x+ 2 se x < 2 ;
Logo, a resolução de (1.13) passa pela resolução de duas inequações mais simples. A primeira é x� 2 � 3 ; isto é x � 5 ; e deve ser considerada somente para os x tais que x � 2. Isso dá um primeiro conjunto de soluções: S1 = [5;+1) (os reais que são ao mesmo tempo maiores ou iguais a 5 e maiores ou iguais a 2). A segunda é �x+ 2 � 3 ; isto é x � �1 ; e deve ser considerada somente para os x tais que x � 2, o que dá um segundo conjunto de soluções S2 = (�1;�1]. Assim, o conjunto de todas as soluções de (1.13) é dado por S = S1 [ S2: S = (�1;�1] [ [5;+1).
Um jeito mais geométrico (mas equivalente) de resolver o problema é de escrever (1.13) como: d(x; 2) � 3. Assim, podemos interpretar as soluções de (1.13) como sendo os reais x cuja distância ao ponto 2 é maior ou igual a 3, que são todos os reais a esquerda de �1 ou a direita de 5: S = (�1;�1] [ [5;+1).

Estudar o sinal de uma expressão que depende de uma variável x signi�ca determinar os valores de x para os quais a expressão é positiva, negativa, ou nula.


Estude o sinal das seguintes expressões
1. 5 + x
2. 5 + x2
3. (x� 5)2
4. x2 � 5
5. x2+2x�48
2�x
6. (x+ 1)j2x� 1� x2j

Exercício 1.16. Determine quais das seguintes retas são paralelas ou perpendiculares.

r1 : 2x+ y � 1 = 0 ; r2 : x+ 2y + 1 = 0 ; r3 : y = 2x� 3 ; r4 : 3x+ 6y � 3 = 0 :

Em seguida, esboce as retas e veri�que.


Exercício 1.17. Determine quais das equações a seguir de�nem um círculo.
Quando for o caso, calcule o centro e o raio.

1. x2 + (y + 1)2 = 9

2. x2 + y2 = �1
3. x2 + y2 = 6x

4. x2+y2+x+y+1 = 0

5. x2 + y2 + 2x+ 1 = 0

6. x2 = y2 + 1


Mais conteúdos dessa disciplina