Enunciado

Dado que F (s) = e^(- 2 s) // ( s + 1 ) , então f (t) é

  1. e^(- 2 (t - 1)) u (t - 1)
  2. e^(- (t - 2)) u (t - 2)
  3. e^(- t) u (t - 2)
  4. e^(- t) u (t + 1)
  5. e^(- (t - 2)) u (t)

Passo 1

Neste problema, a para encontrar a f (t) dada a transformada F (s) , devemos inverter o processo: devemos calcular a transformada inversa!

f (t) = L^(- 1) {F (s)}

Então, no nosso caso, devemos procura quem é a transformada inversa de...

f (t) = L^(- 1) {(e^(- 2 s))/(s + 1)}

Passo 2

Poxa, a transformada de Laplace que conhecemos é a transformada de do degrau que gera algo muito parecido com o que temos ali:

L {u_c (t)} = U (s) = (e^(- c s))/(s)

Onde u_c (t) é a função degrau em c = 2 , no nosso caso!

L {u_2 (t)} = U (s) = (e^(- 2 s))/(s)

OK! Mas a fração que estamos lidando está deslocada de 2 unidades! Qual é a propriedade que desloca as transformadas? Isso! Essa daqui:

L {e^(a t) g (t)} = G (s - a)

Perceba então que se a gente chamar a g (t) de u_2 (t) e colocar no lugar de a o valor de - 1 ...

L {e^(- t) u_2 (t)} = U (s + 1)

Que nada mais significa que pegar o s de U (s) e trocar todos os s por s + 1 ...

L {e^(- t) u_2 (t)} = U (s + 1) =

(e^(- 2 (s + 1)))/(s + 1)

Passo 3

Só que isso, ainda não é exatamente o que a gente quer, afinal, buscamos essa Laplace inversa aqui:

f (t) = L^(- 1) {(e^(- 2 s))/(s + 1)}

Mas já podemos falar que:

L {e^(- t) u_2 (t)} = (e^(- 2 (s + 1)))/(s + 1) ->

L^(- 1) {(e^(- 2 (s + 1)))/(s + 1)} = e^(- t) u_2 (t)

Se lembrarmos de que

e^(- 2 (s + 1)) = e^(- 2 s - 2) = e^(- 2 s) * e^(- 2)

Então...

L^(- 1) {(e^(- 2 s) * e^(- 2))/(s + 1)} = e^(- t) u_2 (t) ->

Como e^(- 2) é uma constante, ele pode sair de dentro da Laplace inversa:

e^(- 2) * L^(- 1) {(e^(- 2 s))/(s + 1)} = e^(- t) u_2 (t)

Isolando...

L^(- 1) {(e^(- 2 s))/(s + 1)} = (e^(- t) u_2 (t))/(e^(- 2)) =

e^(- t + 2) u_2 (t)

Como degrau também pode ser representado por u_2 (t) = u (t - 2) , então podemos concluir que...

f (t) = L^(- 1) {(e^(- 2 s))/(s + 1)} =

e^(- (t - 2)) u (t - 2)

Saca? Ou seja, a função em t que gera e^(- 2 s) // ( s + 1 ) é essa função que encontramos aí!

Resposta

B ) e^(- (t - 2)) u (t - 2)

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