Exercícios Resolvidos de Choque de Partículas e Interseção de Curvas

Ver Teoria

Enunciado

Uma partícula tem seu movimento no plano descrito pela parametrização r t = e - t cos ⁡ t i + e - t sen ⁡ ( t ) j ,   t ∈ 0 , ∞ . Então podemos afirmar que:

(a) a partícula passa pela reta x + y = - 2 .

(b) nenhuma das outras alternativas.

(c) a partícula passa pela reta x - y = 2 .

(d) a partícula passa pela reta x - y = - 2 .

(e) a partícula passa pela reta x + y = 2 .

Passo 1

A função e - t é decrescente então

t ≥ 0   ⇒     e - t ≤ e 0 = 1

E como a exponencial é sempre positiva:

0 ≤ e - t ≤ 1

E também temos pras funções trigonométricas

- 1 ≤ cos ⁡ t ≤ 1

- 1 ≤ sen ⁡ t ≤ 1

Logo:

- 1 ≤ e - t cos ⁡ t ≤ 1

- 1 ≤ e - t sen ⁡ t ≤ 1

A partícula segue a parametrização r t = ( e - t cos ⁡ t ,   e - t sen ⁡ t ), então ela vai estar restrita a uma determinada área do plano, com

- 1 ≤ x t ≤ 1     ⇒     x ≤ 1

e

- 1 ≤ y t ≤ 1   ⇒     y ≤ 1

Que nada mais é que esse quadrado aqui

Passo 2

Show! Então vamos ver se alguma das retas que ele deu cruzam nosso quadrado! São as retas

x + y = - 2

x - y = + 2

x - y = - 2

x + y = 2

São retas bem parecidas, na forma

y = ± x ± 2

Repare que por causa desse ± 2 , nunca vamos ter ao mesmo tempo x ≤ 1     e     y ≤ 1 . Então as retas não cruzam o quadrado!

Vou acrescentá-las na nossa figura pra te convencer (na hora da prova você pode fazer uma também no canto da folha que é a boa):

As retas passam raspando mas não cruzam o quadrado! E se fosse considerar essa raspada teríamos 4 alternativas certas né, então a resposta é a letra (b)!

Resposta

Alternativa (b)

Exercícios de Livros Relacionados

Encontre todos os pontos de interseção das curvas dadas. r = 2 , r = 2 cos ⁡ 2 θ
Encontre todos os pontos de interseção das curvas dadas r 2 = sen ⁡ 2 θ r 2 = cos ⁡ 2 θ
Mostre que as parábolas r = c 1 + cos ⁡ θer = d 1 - cos ⁡ θ se interceptam em ângulos retos.
Encontre todos os pontos de interseção das curvas dadas.37- r = s e nθ , r = cos ⁡ θ
Encontre todos os pontos de interseção das curvas dadas. r = cos ⁡ θ , r = 1 - cos ⁡ θ