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Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) · Marinha do Brasil 2024

Questão 23 — Cálculo Diferencial e Integral: Taxas Relacionadas

Cálculo Diferencial e Integral Taxas Relacionadas

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2024 Superior

Marinha do Brasil · Oficial dos Quadros Complementares (CP-QC-CA-FN) — Máquinas · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Na operação de uma máquina, no instante em que o volume V é 400 cm³, a pressão P é de 80 kPa e está caindo a uma taxa de 10 kPa/min. Sabendo que o volume de ar dentro do cilindro varia segundo a relação PV^1,4 = C, na qual C é constante, assinale a opção que apresenta, aproximadamente, a taxa de variação de volume nesse instante.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Derivando PV^1,4 = C em relação ao tempo, dV/dt ≈ +36 cm³/min.

Derivando: V^1,4·dP/dt + 1,4·P·V^0,4·dV/dt = 0, logo dV/dt = −V/(1,4P)·dP/dt. Substituindo: −400/(1,4·80)·(−10) = 4000/112 ≈ 35,7 ≈ 36 cm³/min. Como a pressão cai, o volume aumenta.

Análise das alternativas

A e E (±392) vêm de erro de cálculo e não de um uso coerente das unidades. B tem o sinal errado, pois pressão caindo implica volume crescendo. C não corresponde ao cálculo.

Referência: Cálculo I: taxas relacionadas.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: D

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito final (após recursos) — página 4, Máquinas