Enunciado

A equação de movimento de uma partícula é s = 2 t 3 - 7 t 2 + 4 t + 1 , em que s está em metros e t em segundos.

a) Encontre a velocidade e a aceleração como funções de t .

b) Encontre a aceleração depois de 1 segundo.

c) Trace o gráfico das funções posição, velocidade e aceleração na mesma tela.

Passo 1

O enunciado deu a função posição de uma partícula como função do tempo e pediu tanto a velocidade como a aceleração. Devemos lembrar da física que a velocidade é a derivada da posição e que a aceleração é a derivada da velocidade.

Passo 2

Para encontrar a velocidade como função de t . Derivamos a equação da posição:

s = 2 t 3 - 7 t 2 + 4 t + 1

v = d s d t = 3 ⋅ 2 t 2 - 2 ⋅ 7 t + 4 = 6 t 2 - 14 t + 4

Agora, derivando a velocidade encontramos a aceleração :

a = d v d t = 2 ⋅ 6 t - 14 = 12 t - 14

Passo 3

Para encontramos a aceleração depois de 1 segundo basta substituir t = 1 na expressão da aceleração:

a t = 1   s = 12 ⋅ 1 - 14 = - 2   m / s 2

Passo 4

Para plotar o gráfico fazemos uma tabelinha:

A posição é a curva em vermelho, a velocidade em azul e a aceleração em roxo:

Resposta

a) v = 6 t 2 - 14 t + 4 e a = 12 t - 14

b) 2   m / s 2

c) Esboço de gráficos.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Suponha que f é uma função contínua onde f x0 para qualquer valor de x , f 0 = 4 , f ' x0 se x0 ou x2 , f ' x0 se 0x2 , f ' ' - 1 = f ' ' 1 = 0 , f ' ' x0 se x- 1 ou x1 , f ' ' x0 se - 1x1 .a) é possí
(a) Encontre os intervalos em que a função é crescente ou decrescente.(b) Encontre os valores máximos ou mínimos locais.(c) Encontre os intervalos de concavidade e os pontos de inflexão.(d) Use as inf
Esboce o gráfico de uma função que satisfaça todas as condições dadas. f ' 5 = 0 , f ' x0 para x5 . f ' x0 para x5 . f ' ' 2 = 0 , f ' ' 8 = 0 . f ' ' x0 para x2 ou x8 . f ' ' x0 para 2x8 , lim x → ∞
f x = 1 2 x 4 - 4 x 2 + 3 (a) Encontre os intervalos crescentes e decrescentes.(b) Encontre os valores do máximo e mínimo.(c) Encontre os intervalos de concavidade e os pontos de inflexão.(d) Use a in
Use os guias desta seção para traçar a curva.y = ((x - 1)^2)/(x^2 + 1)