Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 3.4 - Ex. 22
Para a câmera e o foguete da Figura 3.4.5, a que taxa estará subindo o foguete quando o ângulo de elevação for de radianos e se estiver crescendo a uma taxa de ?
Passo 1
A Figura 3.4.5 é a seguinte:
Chamando a distância entre o foguete e a câmera de , usando o ângulo de elevação , podemos falar que:
Passo 2
Chamando o ângulo de elevação de , podemos falar que num instante genérico:
Aonde é a altura do avião nesse instante genérico.
Derivando essa expressão em relação ao tempo, vamos chegar no seguinte:
Usando a derivada do produto:
Pela regra da cadeia:
Passo 3
Mas aí apareceu um tal de que não sabemos, mas pra relacionar ele, podemos falar que:
Derivando essa expressão em relação ao tempo, vamos chegar no seguinte:
Pela derivada do produto:
Mas derivada de constante é zero. Então usando a regra da cadeia:
Passo 4
Para o instante pedido, temos o ângulo de elevação () é radianos e está crescendo a uma taxa de . Ou seja,
Além disso:
Passo 5
Agora relacionando todos esses dados com as equações (1) e (2)
Substituindo (2) em (1):
Colocando todos os dados que encontramos:
Agora partiu fazer essas contas feias:
Como o enunciado pergunta a que taxa estará subindo o foguete, isso é basicamente o Então encontramos nossa resposta 😊