Uma partícula move ao longo de um eixo s com umaaceleração variada no tempo dada pela função α(t) = 3t2 +4t+6. Sabendo que a velocidade inicial da partícula é 20 e sua posição inicial 10 e usando integração, é correto afirmar que a função de posição da partícula é
Uma partícula move ao longo de um eixo s com umaaceleração variada no tempo dada pela função α(t) = 3t2 +4t+6. Sabendo que a velocidade inicial
da partícula é 20 e sua posição inicial 10 e usando
integração, é correto afirmar que a função de posição da
partícula é
- E)
Resposta:
A alternativa correta é E)
Uma partícula move ao longo de um eixo s com uma aceleração variada no tempo dada pela função α(t) = 3t2 + 4t + 6. Sabendo que a velocidade inicial da partícula é 20 e sua posição inicial 10 e usando integração, é correto afirmar que a função de posição da partícula é
- E) s(t) = t3 + 2t2 + 20t + 10
Para encontrar a função de posição, precisamos integrar a aceleração em relação ao tempo duas vezes. Em seguida, aplicamos as condições iniciais para encontrar as constantes de integração.
Primeiramente, integramos a aceleração em relação ao tempo para encontrar a velocidade:
v(t) = ∫α(t)dt = ∫(3t2 + 4t + 6)dt = t3 + 2t2 + 6t + C1
Como a velocidade inicial é 20, podemos encontrar a constante de integração C1:
20 = v(0) = 03 + 2(0)2 + 6(0) + C1 => C1 = 20
Portanto, a função de velocidade é:
v(t) = t3 + 2t2 + 20
Agora, integramos a função de velocidade em relação ao tempo para encontrar a função de posição:
s(t) = ∫v(t)dt = ∫(t3 + 2t2 + 20)dt = (1/4)t4 + (2/3)t3 + 10t2 + 20t + C2
Como a posição inicial é 10, podemos encontrar a constante de integração C2:
10 = s(0) = (1/4)(0)4 + (2/3)(0)3 + 10(0)2 + 20(0) + C2 => C2 = 10
Portanto, a função de posição é:
s(t) = t3 + 2t2 + 20t + 10
Essa é a alternativa E) do gabarito.
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