Uma escada de 6 metros de comprimento, apoiada em uma parede, tem sua base deslocando com uma velocidade de 0,05m/s. Qual a velocidade o topo da escada cai quando a base desta está a 2 metros da parede?
A.
0,0177m/s.
B.
0,0102m/s.
C.
0,0092m/s.
D.
0,0093m/s.
E.
0,0088m/s.
Soluções para a tarefa
Resposta: A 0,0177 m/s
Explicação passo a passo:
x2 + y2 = 36, lembrando que x = x(t) e y = y(t), o que nos conduz a:
Lembre-se que, se x=2, então, 22 + y2 = 36 → y = 5,65m.
Portanto:
O topo da escada cai com velocidade igual a 0,0177 m/s, alternativa A.
Derivadas
A derivada é definida como a taxa de variação de uma função e pode ser calculada através de um limite ou utilizando as regras de derivação.
A escada apoiada forma um triângulo retângulo onde a hipotenusa é constante. O cateto que representa a altura será chamado de y e é dado pelo teorema de Pitágoras:
6² = x² + y²
x² + y² = 36
Sabemos que a base se desloca a uma velocidade de 0,05 m/s, ou seja:
dx/dt = 0,05 m/s
Como queremos calcular a velocidade que y se desloca (dy/dt), vamos derivar a equação acima em relação ao tempo:
2x · dx/dt + 2y · dy/dt = 0
y · dy/dt = -x · dx/dt
dy/dt = (-x/y)·dx/dt
Quando x = 2, teremos:
2² + y² = 36
y² = 32
y = 4√2 m
Logo:
dy/dt = (-2/4√2)·0,05
dy/dt ≈ -0,0177 m/s
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