Álgebra linear I, USP, P2, 2016, Questão 1
Em Mecânica, se são forças aplicadas, respectivamente, a pontos , define-se o momento desse sistema forças em relação a um ponto como sendo o vetor dado por:
Considere o sistema formado pelas forças
Aplicadas, respectivamente, aos pontos
E seja o momento desse sistema de forças em relação a um ponto . Assinale a alternativa correta:
existe um ponto tal que
o módulo do vetor é independente do ponto
para qualquer ponto , o vetor é uma combinação linear de e
se é um ponto que minimiza o módulo de , então não é uma combinação linear de e
se é um ponto que minimiza o módulo de , então e é uma combinação linear de e
Passo 1
Falaaa, beleza?? Bora lá começar essa provinha.
Bora começar escrevendo o momento em relação aos pontos e forças da questão e depois analisarmos as alternativas, pelo enunciado temos que:
usando , temos que:
Aplicando no problema, temos:
Passo 2
Ou seja, primeiro vamos calcular quem é esse cara e depois olhamos para as alternativas.
Agora, vamos lembrar que podemos calcular o produto vetorial da seguinte forma:
Usando LaPlace na primeira linha:
Ou seja, temos que:
Bora olhar para o outro produto:
Por LaPlace novamente:
Ou seja:
Passo 3
Dai, relembrando que
Temos que:
Bom, agora nós podemos perceber que a primeira alternativa está correta, pois vamos lembrar que , além disso, temos que , ou seja, podemos simplesmente tomar , por exemplo, que temos .
Vamos falar um pouco das outras alternativas, mesmo sabendo a resposta.
Basta olharmos que , ou seja, o módulo desse cara depende dos valores de , ou seja, depende de P.
Essa afirmação é falsa, pense que e se tomarmos , temos que que não é combinação de , para ver isso basta ver que a coordenada de combinações desses 2 carinhas será sempre zero.
Vamos lembrar que o módulo mínimo para um vetor é zero, ou seja, podemos tomar igual da alternativa A, ele minimiza o módulo do vetor , uma vez que , quando temos esse ponto P. Porém, veja que , ou seja, é combinação das forças 1 e 2.
Para essa alternativa, basta olharmos a anterior, uma vez que segundo a afirmação se P minimiza o módulo de ele seria não nulo, porém já mostramos que isso não é verdade.
Resposta
Letra E