Dois animais estão amarrados a cordas distintas e irão realizar um trabalho, onde vão aparecer tensões em tais cordas. Estas tensões estão sendo representadas no plano cartesiano abaixo. Determine qual é então a medida do ângulo α, que é na verdade o ângulo existente entre os vetores que estão representando as tensões nas cordas:

Questão

Dois animais estão amarrados a cordas distintas e irão realizar um trabalho, onde vão aparecer tensões em tais cordas. Estas tensões estão sendo representadas no plano cartesiano abaixo. Determine qual é então a medida do ângulo α, que é na verdade o ângulo existente entre os vetores que estão representando as tensões nas cordas:

Imagem 1

Diagrama do plano cartesiano com dois vetores originados na origem: o vetor v aponta para o quadrante II (direção para cima e à esquerda) e o vetor u aponta para o quadrante I (direção para cima e à direita). O ângulo α está marcado na origem como o ângulo agudo/obtuso entre esses dois vetores.

Alternativas

84,4°

92,8°

12,7°

106,3°

100,1°

82%

Explicação

Pelo gráfico, os vetores partem da origem e terminam aproximadamente nos pontos:

  • u(5,3)\vec u \approx (5,3) (1º quadrante)
  • v(7,7)\vec v \approx (-7,7) (2º quadrante)

O ângulo α\alpha entre dois vetores é dado por: [ \cos\alpha=\frac{\vec u\cdot\vec v}{|\vec u|,|\vec v|} ]

  1. Produto escalar: [ \vec u\cdot\vec v=(5)(-7)+(3)(7)=-35+21=-14 ]

  2. Módulos: [ |\vec u|=\sqrt{5^2+3^2}=\sqrt{34},\quad |\vec v|=\sqrt{(-7)^2+7^2}=\sqrt{98} ]

  3. Cosseno do ângulo: [ \cos\alpha=\frac{-14}{\sqrt{34},\sqrt{98}} =\frac{-14}{\sqrt{3332}} \approx \frac{-14}{57{,}72}\approx -0{,}2426 ]

  4. Ângulo: [ \alpha=\arccos(-0{,}2426)\approx 104^\circ ]

Como o desenho indica um ângulo obtuso um pouco acima de 100100^\circ, a alternativa mais compatível é 100,1°.

Alternativa correta: (e).

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