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Dúvida em simplificar equação

Dúvida em simplificar equação

Mensagempor Nooty » Seg Jul 07, 2014 02:05

Olá, bom minha dúvida creio que não seja tão complicada.
É o seguinte, estou estudando física pelo livro "Física III - Young e Freedman 12ª edição", e na página 21 ele deduz o campo elétrico pra uma linha reta com carga, chegando a equação:

\vec{E}=\frac{1}{4\pi\epsilon}*\frac{Q}{x*\sqrt{x^2+a^2}}*\hat{i}

dai ele segue explorando a equação e substitui Q por 2a\lambda e simplifica, chegando a equação:

\vec{E}=\frac{1}{2\pi\epsilon}*\frac{\lambda}{x*\sqrt{\frac{x^2}{a^2}+1}}*\hat{i}

a minha dúvida é quais foram os passos que ele usou pra simplificar a equação para chegar a essa ultima equação, agradeço desde já.
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Re: Dúvida em simplificar equação

Mensagempor young_jedi » Seg Jul 07, 2014 20:29

segue a simplificação passo a passo

\vec{E} =\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{2a\lambda}{x\sqrt{x^2+a^2}}

\vec{E}=\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{2a\lambda}{x\sqrt{\frac{a^2.x^2}{a^2}+a^2}}

\vec{E}=\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{2a\lambda}{x\sqrt{a^2\left(\frac{x^2}{a^2}+\right)}}

\vec{E}=\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{2a\lambda}{x.a.\sqrt{\left(\frac{x^2}{a^2}+\right)}}

\vec{E}=\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{2\cancel{a}\lambda}{x.\cancel{a}.\sqrt{\left(\frac{x^2}{a^2}+\right)}}

\vec{E}=\frac{1}{\underbrace{\cancel{4}}_2\pi\epsilon}.\frac{\cancel{2}\lambda}{x.\sqrt{\left(\frac{x^2}{a^2}+\right)}}

\vec{E}=\frac{1}{2\pi\epsilon}.\frac{\lambda}{x.\sqrt{\left(\frac{x^2}{a^2}+\right)}}
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Re: Dúvida em simplificar equação

Mensagempor Nooty » Ter Jul 08, 2014 12:23

Muito obrigado.
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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}