Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 9.5 - Ex. 35
35.Um dia em um campus universitário com 5.000 alunos, onde se esperava uma assembleia estudantil um aluno ouviu que certo estudande polêmico iria fazer, durante a assembleia, um discurso explosivo. Essa informação foi transmitida para amigos que, por sua vez, a transmitiram a outros. A taxa com que se espalhou a informação é conjuntamente proporcional ao número de pessoas que ouviram a informação e ao número de pessoas que não a ouviram. (a) se após 10min 144 pessoas ouviram a informação, ache o modelo matemático que descreve a divulgação da notícia. Quantas pessoas terão ouvido a notícia (b) após 15min e (c) após 20min? (d) Quantas pessoas eventualmente ouvirão a notícia?
Passo 1
Como trata-se de um enunciado bem grande, para resolver este tipo de problema devemos tirar todas as informações do enunciado e aplicar os conceitos de cálculo desenvolvidos até aqui para dar sequência na resolução da questão.
Passo 2
Como foi dito no enunciado da questão, a taxa com que se espalhou a informação é proporcional, sendo assim ela pode ser escrita como:
Passando tudo que depende de y para um lado e tudo que depende de t para o outro ficamos com:
Integrando ambos os lados da equação vem:
Passo 3
Agora precisamos aplicar as condições de contorno fornecidas no enunciado para descobrimos os valores das constantes C e k , deixando a expressão somente em função do tempo:
Logo a nossa expressão fica igual a :
Do enunciado também, temos que:
Logo a nossa expressão fica igual a :
Passo 4
Letra (a)
Ao explicitarmos em função de y nossa função fica da seguinte forma:
Passo 5
Letra (b)
Para t=15min, teremos que:
Passo 6
Letra (c)
Para t=20min, teremos que:
Passo 7
Letra (d)
Para descobrir quantas pessoas eventualmente ouvirão a notícia basta descobrirmos qual será o valor limite da função . Sendo assim:
Logo, todas as 5000 pessoas ouvirão o rumor.
Resposta
Letra (a)
Letra (b)
Letra (c)
Letra (d)