Na medida em que uma bola de neve de 12 cm de raio inicial derrete, seu raio decresce a uma taxa constante. A bola começa a derreter quando t= 0 horas e leva 12 horas para desaparecer. A taxa de variação do volume da bola quando t = 6 horas é dada por ?
O volume de uma esfera é dado por \(V=\frac{4\pi r^3}{3}\), assim a taxa de variação do volu é dada por:
\(\frac{dV}{dt}=4\pi r^2\frac{dr}{dt}\)
Pelo enunciado temos a informação de que o raio decresce a uma taxa constante, isto significa que \(\frac{dr}{dt}=-k\).
Assim podemos escrever ma função para o raio da seguinte forma:
\(r(t)=r_0-kt\)
Usando a condição de derretimento total em 12h teremos:
\(0=12-k.12\)
\(k=1\)
Assim teremos:
\(\frac{dV}{dt}=-4\pi r^2\)
Com isto temos que após 6h, o raio medirá 6 cm.
Logo \(\frac{dV(6)}{dt}=-144\pi \)
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