(UERJ) O volume de água em um tanque vária com o tempo de acordo com a seguinte equação:
V=10-|4-2t|-|2t-6| , t E IR+
Nela , V é o volume medido em metros cúbicos após t horas , contadas a partir de 8h de uma manhã . Determine os horários inicial e final dessa manhã em que o volume permanece constante
a) Entre 2h e 3h
b) Entre 6h e 8h
c) Entre 10h e 11h
d) Entre 11 e 12 horas
Soluções para a tarefa
V(t) = 10 - |4 - 2t| - |2t - 6|
4 - 2t = 0, 2t = 4, t = 2
2t - 6 = 0, 2t = 6 , t = 3
o volume V esta contante entre t = 2 e t = 3
V(2) = 10 - 0 - 2 = 8 , V(3) = 10 - 2 - 0 = 8
agora 8 + 2 = 10 h e 8 + 3 = 11 h
c) Entre 10h e 11h
Os horários inicial e final dessa manhã em que o volume permanece constante é entre 10 e 11 horas, ou seja, letra C)
Vamos aos dados/resoluções:
Primeiro traçamos a linha do tempo;
4 - 2t = 0
t = 2
2t - 6 = 0
t = 3
O que vamos analisar é;
t < 2
2 < t < 3
t > 3
No primeiro caso para t < 2 (I), temos;
V = 10 - (4-2T) - [-(2t - 6)]
V = 10 - 4 + 2T + 2T - 6
V = 4t
Para 2 < t < 3 temos (II);
V = 10 - [-(4 - 2T)] - [-(2T - 6)]
V = 10 + 4 - 2T + 2T - 6
V = 8
Para t > 3 temos (III) ;
V = 10 - [-(4 - 2T)] - (2T - 6)
V = 10 + 4 - 2T - 2T + 6
V = 20 - 4t
Veja que V é constante apenas em 2 < t < 3 , mas percebe que t = 3, iremos ter ;
V = 20 - 4 . 3 =
V = 8
Pois então, no instante t = 3, ele ainda está constante
Portanto, desta forma os valores desejados são:
t1 = 2 + 8 = 10h
t2 = 3 + 8 = 11h
Finalizando ;
Valores t1 = 10h e t2 = 11h.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)