Uma vez que nos movemos de maneira contínua no espaço-tempo, torna-se necessário encontrar a velocidade de qualquer corpo em qualquer ponto da sua trajetória, e, para isso, podemos usar alguns princípios fundamentais de cálculo. Seja s(t) = 8 + 20t − 5t^2 a posição (em metros) de um móvel em um instante (segundo) t ≥ 0, calcule a velocidade instantânea v(t) do móvel no instante t0 arbitrário.

Questão

Uma vez que nos movemos de maneira contínua no espaço-tempo, torna-se necessário encontrar a velocidade de qualquer corpo em qualquer ponto da sua trajetória, e, para isso, podemos usar alguns princípios fundamentais de cálculo. Seja s(t) = 8 + 20t − 5t^2 a posição (em metros) de um móvel em um instante (segundo) t ≥ 0, calcule a velocidade instantânea v(t) do móvel no instante t0 arbitrário.

Imagem 1

s(t)=8+20t−5t2,  t≥0s(t)=8+20t-5t^{2},\; t\ge 0

Alternativas

a. v(t0) = 20 − 5t0.

b. v(t0) = 8 − 20t0.

c. v(t0) = 28 − 5t0.

Resposta certa

d. v(t0) = 20 − 10t0.

e. v(t0) = 5 − 10t0.

Explicação

A velocidade instantânea é a derivada da função posição:

Dada s(t)=8+20t−5t2s(t)=8+20t-5t^2, temos

  • ddt(8)=0\frac{d}{dt}(8)=0
  • ddt(20t)=20\frac{d}{dt}(20t)=20
  • ddt(−5t2)=−10t\frac{d}{dt}(-5t^2)=-10t

Logo, a velocidade em função do tempo é v(t)=s′(t)=20−10t.v(t)=s'(t)=20-10t.

No instante arbitrário t0t_0: v(t0)=20−10t0.v(t_0)=20-10t_0.

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