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[proporcionalidade] Problema

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Mensagempor Cleyson007 » Qui Mai 01, 2008 01:25

Olá, gostaria de saber como resolver a questão abaixo, uma vez que tentei mas não deu o resultado esperado.

Em um pasto o capim cresce todo com igual velocidade e espessura. Sabe-se
que 70 vacas o comeriam em 24 dias; 30 vacas em 60 dias. Quantas vacas
comeriam todo o capim em 96 dias?

Desde já agradeço pela boa vontade.
A Matemática está difícil? Não complica! Mande para cá: descomplicamat@hotmail.com

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Cleyson007
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Re: Problema

Mensagempor admin » Qui Mai 01, 2008 04:39

Olá Cleyson.
A idéia principal é considerar o fato de que em cada dia há uma quantidade diferente de capim que cresce constantemente.
Em seguida, precisamos calcular quantas vacas comeriam toda esta quantidade de capim, em cada dia considerado.
Veja a representação desta idéia:

\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
\hline
\text{vacas} & \text{quantidade de capim} & \text{dias} & \text{vacas comeriam em 1 dia} \\ \hline
70 & Q_{24} & 24 & 70\cdot24 \\ \hline
60 & Q_{60} & 30 & 60\cdot30 \\ \hline
x & Q_{96} & 96 & x\cdot96 \\ \hline
\end{tabular}

Onde Q_n é a quantidade momentânea de capim no dia n.

Sobre a 4ª coluna: o número de vacas (1ª coluna) e o número de dias que dura o pasto (3ª coluna), são inversamente proporcionais em cada linha, ou seja, se multiplicarmos um, o outro deve ser dividido na mesma proporcão. Por isso que para encontrarmos o valor da 4ª coluna, fizemos uma conta intermediária que foi dividir o número da 3ª coluna pelo seu próprio valor, para obtermos 1 dia. Sendo assim, o número de vacas (1ª coluna) é multiplicado pelo valor correspondente cujo produto consta na 4ª coluna.

Exemplo da 1ª linha: dividimos o número de dias que dura o pasto por 24, para então termos 1 dia. Então, o número de vacas que comerão aquela quantidade fixada de capim Q_{24} deverá ser o valor anterior multiplicado por 24.


Reescrevendo:
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
\hline
\text{vacas} & \text{quantidade de capim} & \text{dias} & \text{vacas comeriam em 1 dia} \\ \hline
70 & Q_{24} & 24 & 1680 \\ \hline
60 & Q_{60} & 30 & 1800 \\ \hline
x & Q_{96} & 96 & 96x \\ \hline
\end{tabular}

Agora, é preciso representar a quantidade Q_{96} através das quantidades Q_{24} e Q_{60}.
Podemos fazer a diferença Q_{60} - Q_{24} = Q_{36} e somar com Q_{60}.
Resumindo, Q_{96} = 2\cdot Q_{60} - Q_{24}.
Então, também representamos o número de vacas que comeriam esta quantidade Q_{96} em 1 único dia:

\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
\hline
\text{vacas} & \text{quantidade de capim} & \text{dias} & \text{vacas comeriam em 1 dia} \\ \hline
70 & Q_{24} & 24 & 1680 \\ \hline
60 & Q_{60} & 30 & 1800 \\ \hline
x & Q_{96} = 2\cdot Q_{60}-Q_{24} & 96 & 96x = 2\cdot1800-1680\\ \hline
\end{tabular}

Da equação da última célula, calculamos o valor de x que é o número de vacas que comeriam a quantidade Q_{96} de capim em 96 dias.

Espero ter ajudado!
Fábio Sousa
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}