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Questão 7/10 - Cálculo Diferencial e Integral a Várias Variáveis Ler em voz alta Suponha que você está analisando o trabalho realizado por uma força variável ao mover um objeto ao longo de um trilho retilíneo. Imagine um vagão sendo puxado por um cabo em um sistema de transporte industrial. A força aplicada pelo cabo varia conforme a posição x do vagão e é dada por: F ( x ) = 3 x 2 na direção do movimento (eixo x). O eixo x representa a distância percorrida pelo vagão ao longo do trilho, medida em metros. O trabalho W realizado pela força ao mover o vagão de x=1 metro até x=4 metros é dado pela integral: W = ∫ 4 1 F ( x ) ⋅ d x Com base na resolução da integral, assinale a alternativa correta para o trabalho realizado: A O trabalho é de 61 joules B O trabalho é de 62 joules C O trabalho é de 63 joules D O trabalho é de 64 joules
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Elio Sandro Lima

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para calcular o trabalho \( W \) realizado pela força \( F(x) = 3x^2 \) ao mover o vagão de \( x = 1 \) metro até \( x = 4 \) metros, precisamos resolver a integral: \[ W = \int_{1}^{4} F(x) \, dx = \int_{1}^{4} 3x^2 \, dx \] Vamos calcular essa integral passo a passo: 1. Encontrar a antiderivada de \( 3x^2 \): \[ \int 3x^2 \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3 \] 2. Avaliar a integral definida de \( 1 \) a \( 4 \): \[ W = \left[ x^3 \right]_{1}^{4} = 4^3 - 1^3 = 64 - 1 = 63 \] Portanto, o trabalho realizado é de 63 joules. A alternativa correta é: C) O trabalho é de 63 joules.

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