Se um corpo com w kg de peso for arrastado ao longo de um piso horizontal por uma força com f kg de magnitude e segundo uma direção que faz angulo de θ rad com o plano do piso então f será dada pela equação
f= kw/ (k senθ+ cosθ)
onde k é uma constante chamada de coeficiente de atrito e 0<k<1. Se 0<= θ <= π/2 , ache cosθ quando f for minima
Partindo da equação dada para a força em função do ângulo \(\theta\), derivamos-a em relação a \(\theta\) e igualamos-a a 0. Esta é a condição para máximo ou mínimo:
\(f(\theta)=\dfrac{kw}{k\sin{\theta}+\cos{\theta}}\)
\(\dfrac{df(\theta)}{d\theta}=\dfrac{-kw\dfrac{d}{d\theta}(k\sin\theta+\cos\theta)}{(k\sin{\theta}+\cos{\theta})^2}=\dfrac{kw(\sin\theta-k\cos\theta)}{(k\sin\theta+\cos\theta)^2}\)
Fazendo \(\dfrac{df(\theta)}{d\theta}=0\), obtemos
\(\dfrac{kw(\sin\theta-k\cos\theta)}{(k\sin\theta+\cos\theta)^2}=0\Rightarrow kw(\sin\theta-k\cos\theta)=0\)
Como os valores de \(k\) e \(w \) nunca são nulos, temos
\(\sin\theta-k\cos\theta=0\)
\(\cos\theta=\dfrac{\sin\theta}{k}\)
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