Uma viga com 20m está encostada em um aterro inclinado de 60 graus em relação à horizontal. Se o pé da viga estiver sendo movido horizontalmente em direção ao aterro a 1m/s, com que velocidade o topo da viga estará se deslocando quando o pé estiver a 4m do aterro?
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A figura encontrada no link ao lado: http://prntscr.com/ip54bt ilustra a situação inicial e final do problema.
Pela figura vemos que a barra, o aterro e o solo formam sempre um triangulo retangulo de modo que sempre será valida o teorema de Pitagoras, assim teremos:
\(x^2+y^2=400\)
Derivando, ambos os lados da equação em relação ao tempo, teremos:
\(\frac{d}{dt}(x^2+y^2)=\frac{d}{dt}400\)
Como x e y são funções do tempo, ou seja. \(x=x(t)\ e\ y=y(t)\), assim derivando implicitamente teremos:
\(2x\frac{dx}{dt}+2y\frac{dy}{dt}=0\)
Nas condições finais temos: \(x=4 ,\ y=8\sqrt{6}\ e \ \frac{dx}{dt}=-1\), com isto teremos:
\(-8+16\sqrt{6}\frac{dy}{dt}=0\)
\(\frac{dy}{dt}=\frac{\sqrt{6}}{12}\)
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