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Análisis de la Función Velocidad y Posición de una Partícula, Ejercicios de Matemáticas

En este documento, se estudia la función velocidad y posición de una partícula cuya aceleración está dada por f''(x) = 3x^2 - 10x + 14. Los investigadores están interesados en determinar la función velocidad y posición en instantes específicos, así como el recorrido de la partícula en determinados intervalos de tiempo. Además, se calculan los puntos máximos y mínimos de la función de posición.

Tipo: Ejercicios

2021/2022

Subido el 18/03/2022

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¿Sabías que la velocidad de la luz es de 300,000 km/s? Existen
laboratorios dedicados a la investigación en Física de partículas,
mismas que se encuentran en todo el universo. Algunos
investigadores intentan calcular qué tanto se puede acelerar una
partícula y de esta manera acercarnos a saber si los objetos
pueden viajar a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.
Se estudia, en específico, el caso de una partícula cuya
aceleración está dado por:
f''(x)=3 x ^2-10x+14
Los investigadores, están interesados en determinar:
a) ¿Cuál es la función de velocidad si al instante t= 0 la
velocidad de dicha partícula es de 0?
V=f'
(
x
)
= f ''
(
x
)
=3x210 x+14 f ' '
(
x
)
=3x2dx10 xdx +14 dx f '
(
x
)
=x35x2+14 x+C
Velocidad en t=0es0 m/s, entonces:
f ' (0)=(0)35(0)2+14 (0)C=0
c=0
La función velocidad es:
f ' (x)=x35x214 x
b) ¿Cuál es la función de posición, la cual se sabe que en el
instante t= 0 toma un valor de 2?
f(x)= f ' (x)=¿
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¡Descarga Análisis de la Función Velocidad y Posición de una Partícula y más Ejercicios en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

¿Sabías que la velocidad de la luz es de 300,000 km/s? Existen laboratorios dedicados a la investigación en Física de partículas, mismas que se encuentran en todo el universo. Algunos investigadores intentan calcular qué tanto se puede acelerar una partícula y de esta manera acercarnos a saber si los objetos pueden viajar a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Se estudia, en específico, el caso de una partícula cuya aceleración está dado por: f''(x)=3 x ^2-10x+ Los investigadores, están interesados en determinar: a) ¿Cuál es la función de velocidad si al instante t= 0 la velocidad de dicha partícula es de 0?

V = f

x )^ = ∫ f

x )^ = ∫ 3 x

2

− 10 x + 14 ∫ f

x )= ∫ 3 x

2

dx − ∫ 10 xdx + ∫ 14 dx f

x )= x

3

− 5 x

2

+ 14 x + C

Velocidad en t=0 es 0 m/s, entonces:

f ' ( 0 )=( 0 )

3

2

+ 14 ( 0 ) C = 0

↔ c = 0

La función velocidad es:

f ' ( x )= x^3 − 5 x^2 14 x

b) ¿Cuál es la función de posición, la cual se sabe que en el instante t= 0 toma un valor de 2?

f ( x )= ∫ f ' ( x )=¿

f ( 0 )=

4

3

2

C = 2

↔ c = 2

Como la función de posición toma el valor de 2 cuando t=0, luego: La función posición queda:

f ( x )=

x

4

5 x

3

+ 7 x

2

c) ¿Cuánto ha recorrido la partícula en el intervalo [3,6]?

f ( 6 )=¿ ¿

f ( 6 )= 218

f ( 3 )=

4

3

2

f ( 3 )=¿

f ( 6 )− f ( 3 )= 218 −40.25=177.

d) Determina los puntos máximos y mínimos en su función de posición, si es que existen.

f ' ( x )= 0 ↔ X

3

− 5 X

2

+ 14 x = 0

x 1 =

i

x 2 =

i

X 3 = 0

  1. Cuando hayas finalizado, analiza y da respuesta a los siguientes planteamientos: a) ¿Qué nos indica la diferencia en el cálculo de la razón de cambio promedio en los intervalos de interés? Que existe entre el cálculo de la razón de cambio promedio en los intervalos de interés es que en una fracción donde se coloca como numerador y denominador, son los cambios que ocurren en una función La diferencia, encontrando un valor promedio entre ellos, mientras que los intervalos de interés son aquellos donde se realizará el estudio en detalle. b) Imagina que, en lugar de estar hablando de la velocidad de una partícula, estuviéramos calculando ingresos ¿Qué utilidad tendría el cálculo de la razón de cambio promedio en el contexto de un negocio familiar? Argumenta tu respuesta en máximo 10 líneas. La utilidad que tendría el cálculo de la razón de cambio promedio en el contexto de un negocio familiar es que nos dice si estamos aumentando o disminuyendo la cantidad de ingresos con el tiempo. En un negocio familiar, un resultado en el que el cambio de razón promedio de un tiempo sea mayor al cambio de razón promedio de un tiempo anterior implicaría que se están produciendo más ingresos en la misma cantidad de tiempo, lo cual es positivo. Por lo tanto, se puede decir que esto se trabaja con la misma fórmula que se trabajó en los ejercicios anteriores.