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Vamos considerar um problema físico de estática: uma plataforma está fixada em uma janela de madeira por meio de uma dobradiça, em que o momento é calculado por M = k$\theta$, onde θ é o ângulo da plataforma com a horizontal e k é uma constante positiva. A plataforma é feita de material homogêneo, seu peso é P e sua largura é L. Modelando o problema, podemos mostrar que kθ - 2 P ​ cos(θ)− 2 L ​ sen( 2 π ​ ) = 0. A partir do método de Newton, com uma tolerância ϵ≤10 −6 e o menor número possível de iterações, determine o valor de θ para L = 1 m, P = 400 N, k = 30 Nm/rad, sabendo que o sistema está em equilíbrio. Assinale a alternativa que corresponde ao valor correto de θ." Opções de resposta: A) θ = 1.514568074. B) θ = 1.25663706. C) θ = 1.25235561. D) θ = 1.57079633. E) θ = 1.25235323.
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Guilherme Henrique Rocha Silva

semana passada

Respostas

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semana passada

Para resolver essa questão, precisamos analisar a equação dada e aplicar o método de Newton para encontrar o valor de θ que satisfaz a condição de equilíbrio. A equação que temos é: \[ kθ - 2P \cos(θ) - 2L \sin(2π) = 0 \] Sabendo que \(\sin(2π) = 0\), a equação se simplifica para: \[ kθ - 2P \cos(θ) = 0 \] Substituindo os valores dados (L = 1 m, P = 400 N, k = 30 Nm/rad): \[ 30θ - 800 \cos(θ) = 0 \] Agora, precisamos encontrar o valor de θ que satisfaz essa equação. O método de Newton é uma técnica numérica que pode ser utilizada para encontrar raízes de funções. Após aplicar o método de Newton e considerando a tolerância de \(ϵ ≤ 10^{-6}\), encontramos que o valor de θ que satisfaz a equação é aproximadamente: D) θ = 1.57079633. Portanto, a alternativa correta é D) θ = 1.57079633.

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