Para solucionar esse problema, vamos seguir passo a passo cada item.
Dado que a função velocidade é , podemos encontrar a função do espaço através da integração da função velocidade com relação ao tempo:
Como o problema informa que no instante o móvel passa pela origem dos espaços (), substituímos na equação para encontrar :
Portanto, a função do espaço é:
A inversão do sentido do movimento ocorre quando a velocidade se torna zero. Vamos resolver para :
Agora, substituímos na função do espaço para encontrar onde ocorre a inversão:
O móvel passa pela origem do espaço novamente quando :
Fatorando, temos:
As soluções são e . Como já é a condição inicial, o instante em que o móvel passa pela origem novamente é segundos.
Resumindo: - A função do espaço é . - A inversão de sentido ocorre aos 10 segundos. - A inversão ocorre a 100 unidades de espaço. - O móvel passa novamente pela origem aos 20 segundos.
Boa tarde,
A derivada do espaço é a velocidade, e a derivada da velocidade é a aceleração..
logo,
Para encontrar S(T)S(T), integramos V(T)V(T) em relação a TT:
S(T)=?(20?2T)?dTS(T) = \int (20 - 2T) \, dT
Integrando, obtemos:
S(T)=20T?T2+CS(T) = 20T - T^2 + C
Como o móvel passa pela origem no instante T=0T = 0 (ou seja, S(0)=0S(0) = 0), podemos determinar a constante CC:
S(0)=20?0?02+C=0?C=0S(0) = 20 \cdot 0 - 0^2 + C = 0 \Rightarrow C = 0
Portanto, a função do espaço é:
S(T)=20T?T2S(T) = 20T - T^2
A inversão do sentido ocorre quando a velocidade se torna zero, então vamos igualar V(T)V(T) a zero e resolver para TT:
V=20?2T=0V = 20 - 2T = 0 2T=202T = 20 T=10?segundosT = 10 \, \text{segundos}
Para encontrar o espaço SS no instante em que o móvel inverte o sentido, substituímos T=10T = 10 na função S(T)S(T):
S(10)=20?10?102S(10) = 20 \cdot 10 - 10^2 S(10)=200?100=100?metrosS(10) = 200 - 100 = 100 \, \text{metros}
Então, a inversão ocorre no espaço S=100S = 100 metros.
Para encontrar quando o móvel passa pela origem novamente, fazemos S(T)=0S(T) = 0:
20T?T2=020T - T^2 = 0 T(20?T)=0T(20 - T) = 0
Assim, T=0T = 0 (a origem inicial) ou T=20T = 20 segundos.
Portanto, o móvel passa pela origem novamente no instante T=20T = 20 segundos.
Espero ter ajudado