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Geometria espacial

Geometria espacial

Mensagempor crixprof » Qui Out 15, 2009 10:40

Estou com dificuldades para conseguir resolver esse problema. Não consigo através do volume saber qual a altura e a base, por exemplo?
É preciso um cilindro mais alto e com um diâmetro menor para ser mais econômico, mas não estou enxergando como conseguir calcular isso.
Aí está o problema:
Um tanque de forma cillindrica circular reta, sem tampa e com base horizontal tem a capacidade de 400\Pim³.
O material da base custa o dobro por metro quadrado que o dos lados. Calcular as dimensões do tanque mais econômico.
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Re: Geometria espacial

Mensagempor Elcioschin » Qui Out 15, 2009 22:30

V = pi*R²*H ----> 400*pi = pi*R²*H -----> H = 400/R²

Área ----> A = 2*pi*R*H + pi*R²

Seja P o custo da lateral e 2P o custo da base (por m²):

Custo total ----> C = (2*pi*R*h)*P + (pi*R²)*(2P) -----> C = 2*pi*R*(400/R²)*P + 2*P*pi*R² -----> C = 800*pi*P*R^(-1) + 2*pi*P*R2

Derivando em relação a R ----> C' = - 800*pi*P/R² + 4*pi*P*R ----> Igualando a zero e simplificando:

- 800/R² + 4*R = 0 -----> 4R = 800/r² -----> R³ = 200 ----> R = ³V200 ----> R ~= 0 5,85 cm----> H = 400/³V200 ----> H ~= 68,4 cm
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Re: Geometria espacial

Mensagempor crixprof » Sex Out 16, 2009 18:27

Muito obrigada!
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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}