Taxas relacionadas, calculo: O raio da base de um cone está aumentando a uma taxa de 10 metros por segundo. A altura do cone mantém-se fixa em 6 metros. Em um determinado instante, o raio é de 1 metro. Qual é a taxa de variação do volume do cone nesse instante (em metros cúbicos por segundo)?
Para calcular a taxa de variação do volume do cone, utilizaremos a fórmula do volume de um cone, que é V = (1/3)πr²h, onde V é o volume, r é o raio da base e h é a altura.
Sabemos que o raio da base está aumentando a uma taxa de 10 metros por segundo. Portanto, a taxa de variação do raio é dr/dt = 10 m/s.
A altura do cone mantém-se fixa em 6 metros, então dh/dt = 0, pois a altura não está mudando.
No instante em que o raio é de 1 metro, podemos calcular a taxa de variação do volume do cone:
V = (1/3)πr²h
V = (1/3)π(1)²(6)
V = (1/3)π(6)
V = 2π
Agora, diferenciando ambos os lados da equação em relação ao tempo, temos:
dV/dt = d/dt (2π)
dV/dt = 0
Portanto, a taxa de variação do volume do cone nesse instante é de 0 metros cúbicos por segundo. Isso ocorre porque, mesmo que o raio esteja aumentando, a altura do cone não está mudando, o que resulta em uma taxa de variação do volume igual a zero.
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Explicação passo-a-passo:
Para calcular a taxa de variação do volume do cone, utilizaremos a fórmula do volume de um cone, que é V = (1/3)πr²h, onde V é o volume, r é o raio da base e h é a altura.
Sabemos que o raio da base está aumentando a uma taxa de 10 metros por segundo. Portanto, a taxa de variação do raio é dr/dt = 10 m/s.
A altura do cone mantém-se fixa em 6 metros, então dh/dt = 0, pois a altura não está mudando.
No instante em que o raio é de 1 metro, podemos calcular a taxa de variação do volume do cone:
V = (1/3)πr²h
V = (1/3)π(1)²(6)
V = (1/3)π(6)
V = 2π
Agora, diferenciando ambos os lados da equação em relação ao tempo, temos:
dV/dt = d/dt (2π)
dV/dt = 0
Portanto, a taxa de variação do volume do cone nesse instante é de 0 metros cúbicos por segundo. Isso ocorre porque, mesmo que o raio esteja aumentando, a altura do cone não está mudando, o que resulta em uma taxa de variação do volume igual a zero.