Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 5.4 - Ex. 61
A função aceleração (em m/s) e a velocidade inicial são dadas para uma partícula movendo-se ao longo de uma reta. Encontre (a) a velocidade no instante e (b) a distância pecorrida durante o intervalo de tempo dado.
, ,
Passo 1
- Vamos lá, queremos a velocidade, devemos lembrar que a velocidade é encontrada integrando a função aceleração, e como foi pedida no instante , vamos calcular a integral indefinida:
- Para calcular a distância pecorrida pela partícula devemos resolver a integral da função velocidade, mas com a função em módulo, e foi pedido para encontrar no intervalo de tempo , esses são os nossos limites de integração, vamos calcular então::
Agora é fácil achar as primitivas de cada função, usando três expressões da Tabela de Integrais Indefinidas:
Passo 2
Agora é só aplicar, vamos resolver elas separadamente, assim fica mais simples de ver:
Agora é só juntar:
Agora temos que descobrir o valo da constante , mas veja bem, nós temos , então é só subsitiuir na expressão da velocidade e achamos :
Pronto, ficamos então com a expressão da velocidade assim:
m/s
Passo 3
Ixiii, temos um módulo alí na função, mas calma, só precisamos analisar esse módulo e vai da tudo certo. Vemos que a função não fica negativa não importa qual valor de , então vamos usar o limite de integração de a com a função :
Resposta
- A velocidade no instante é m/s.
- A distância pecorrida pela partícula durante o intervalo de tempo dado é m.