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Orientación Universidad
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Pratica 15 Calculo I, Ejercicios de Cálculo

Problemas para resolver de la semana 15 de calculo I

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 04/06/2025

pedro1015
pedro1015 🇵🇪

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UNMSM / Escuela de Estudios Generales / Cálculo I Equipo de los Docentes de Cálculo I
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES
(Área de Ingeniería)
ASIGNATURA: Cálculo I
SEMESTRE: 2020-2
PRÁCTICA N° 15
Tema: Razón de cambio. Aplicaciones a la física: velocidad y aceleración. Incremento y
diferencial.
1. a) Encuentre la razón de cambio media del volumen de un cubo con respecto a la longitud 𝑥
de sus lados, cuando 𝑥 varía de
(i) 5 a 6 (ii) 5 a 5.1 (iii) 5 a 5.01
b) Encuentre la razón de cambio instantáneo cuando 𝑥 = 5
c) Demuestre que la razón de cambio del volumen de un cubo con respecto a la longitud de
su lado (en cualquier 𝑥) es igual a la mitad del área de la superficie del cubo.
2. a) Encuentre la razón de cambio media del área de un círculo con respecto a su radio 𝑟
cuando 𝑟 cambia de
(i) 2 a 3 (ii) 2 a 2.5 (iii) 2 a 2.1
b) Encuentre la razón de cambio instantánea cuando 𝑟 = 2.
c) Demuestre que la razón de cambio del área de un círculo con respecto a su radio (en
cualquier valor de 𝑟) es igual al perímetro del círculo.
3. Al lanzar una piedra a un lago, se crea una onda circular que se desplaza hacia afuera a una
velocidad de 60 cm/s. Encuentre la razón a la que el área limitada por el círculo aumenta
después de (a) 1s, (b) 3s y (c) 5s.
4. a) El volumen de una célula esférica creciente es 𝑉 = 4
3𝛑𝑟3, en donde el radio 𝑟 se mide en
micrómetros (1𝜇m=10−6m). Encuentre la razón de cambio media de 𝑉 con respecto a 𝑟
cuando 𝑟 cambia de (i) 5 a 8 𝜇m (ii) 5 a 6 𝜇m (iii) 5 a 5.1 𝜇m
b) Encuentre la razón de cambio instantáneo de 𝑉 con respecto a 𝑟 cuando 𝑟 = 5 𝜇m.
5. Una bola de nieve esférica se derrite de manera que su volumen disminuye a razón de
1𝑐𝑚3/𝑚𝑖𝑛. ¿A qué velocidad disminuye el diámetro cuando mide 10 cm?
6. Un avión que vuela horizontalmente a una altura de 1 milla y a una velocidad de 500
millas/h pasa directamente sobre una estación de radar. Encuentre la velocidad a la que la
distancia del avión a la estación aumenta cuando el avión se encuentra a 2 millas de la
estación.
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¡Descarga Pratica 15 Calculo I y más Ejercicios en PDF de Cálculo solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)

ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES

(Área de Ingeniería)

ASIGNATURA: Cálculo I SEMESTRE: 2020 - 2

PRÁCTICA N° 15

Tema: Razón de cambio. Aplicaciones a la física: velocidad y aceleración. Incremento y

diferencial.

  1. a) Encuentre la razón de cambio media del volumen de un cubo con respecto a la longitud 𝑥

de sus lados, cuando 𝑥 varía de

(i) 5 a 6 (ii) 5 a 5.1 (iii) 5 a 5.

b) Encuentre la razón de cambio instantáneo cuando 𝑥 = 5

c) Demuestre que la razón de cambio del volumen de un cubo con respecto a la longitud de

su lado (en cualquier 𝑥) es igual a la mitad del área de la superficie del cubo.

  1. a) Encuentre la razón de cambio media del área de un círculo con respecto a su radio 𝑟

cuando 𝑟 cambia de

(i) 2 a 3 (ii) 2 a 2.5 (iii) 2 a 2.

b) Encuentre la razón de cambio instantánea cuando 𝑟 = 2.

c) Demuestre que la razón de cambio del área de un círculo con respecto a su radio (en

cualquier valor de 𝑟) es igual al perímetro del círculo.

  1. Al lanzar una piedra a un lago, se crea una onda circular que se desplaza hacia afuera a una

velocidad de 60 cm/s. Encuentre la razón a la que el área limitada por el círculo aumenta

después de (a) 1s, (b) 3s y (c) 5s.

  1. a) El volumen de una célula esférica creciente es 𝑉 =

4

3

3

, en donde el radio 𝑟 se mide en

micrómetros (1𝜇m= 10

− 6

m). Encuentre la razón de cambio media de 𝑉 con respecto a 𝑟

cuando 𝑟 cambia de (i) 5 a 8 𝜇m (ii) 5 a 6 𝜇m (iii) 5 a 5.1 𝜇m

b) Encuentre la razón de cambio instantáneo de 𝑉 con respecto a 𝑟 cuando 𝑟 = 5 𝜇m.

  1. Una bola de nieve esférica se derrite de manera que su volumen disminuye a razón de

3

/𝑚𝑖𝑛. ¿A qué velocidad disminuye el diámetro cuando mide 10 cm?

  1. Un avión que vuela horizontalmente a una altura de 1 milla y a una velocidad de 500

millas/h pasa directamente sobre una estación de radar. Encuentre la velocidad a la que la

distancia del avión a la estación aumenta cuando el avión se encuentra a 2 millas de la

estación.

  1. Dos móviles parten de un mismo punto. Uno viaja hacia el sur a 60 mi/h y el otro viaja hacia

el oeste a 25mi/h. ¿A qué velocidad aumenta la distancia entre ellos dos horas después?

  1. Se proporciona ecuaciones de movimiento de una partícula, en donde 𝑠 se mide en metros y

𝑡 en segundos. Encuentre (a) la velocidad y la aceleración en función de 𝑡, (b) la aceleración

después de 1 segundo, y (c) la aceleración en los instantes en que la velocidad es 0.

a) 𝑠 = 𝑡

3

b) 𝑠 = 𝐴𝑡

2

c) 𝑠 = 𝑡

2

d) 𝑠 = 2 𝑡

3

2

  1. Se proporciona ecuaciones de movimiento de una partícula, en donde 𝑠 se mide en metros y

𝑡 en segundos. (a) ¿En qué momentos la aceleración es 0? (b) Encuentre el desplazamiento y

la velocidad en dichos instantes.

a) 𝑠 = 𝑡

4

3

  • 2 b) 𝑠 = 2 𝑡

3

2

  1. Una masa sujeta a un resorte vertical tiene una función posición dada por 𝑦

en donde 𝐴 es la amplitud de sus oscilaciones y 𝜔 es una constante.

a) Encuentre la velocidad y la aceleración en función del tiempo.

b) demuestre que la aceleración es proporcional al desplazamiento 𝑦.

c) Demuestre que la rapidez es máxima cuando la aceleración es 0.

  1. Un objeto se mueve de tal manera que su velocidad 𝑣 está relacionada con su

desplazamiento 𝑠 mediante la ecuación 𝑣 = √ 2 𝑔𝑠 + 𝑐 en donde 𝑐 y 𝑔 son constantes.

Demuestre que la aceleración es constante.

  1. ¿Cuál es el coeficiente de variación del volumen de un cubo con respecto a la longitud de

cada lado?

  1. a) El área de un círculo de radio 𝑟 es 𝛑𝑟

2

y su circunferencia es 2𝛑𝑟. Demostrar que el

coeficiente de variación del área respecto al radio es igual a la circunferencia.

b) El volumen de una esfera de radio 𝑟 es 𝛑𝑟

2

y su circunferencia es 2𝛑𝑟. Demostrar que el

coeficiente de variación del volumen respecto al radio es igual al área.

Calcular los incrementos y diferenciales de las siguientes funciones:

2

− 𝑥, cuando 𝑥 = 1 , ∆𝑥 = 0 , 01

  1. Dada 𝑦 = 𝑥

3

  • 2 𝑥. Hallar ∆𝑦 y 𝑑𝑦, cuando 𝑥 = − 1 , ∆𝑥 = 0 , 02.
  1. Dada 𝑦 = 𝑠𝑒𝑛𝑥. Hallar 𝑑𝑦, cuando 𝑥 =

π

3

π

18

  1. Conociendo que sen 60° = √

3 / 2 = 0 , 866025 ; cos 60° =

1

2

, hallar los valores aproximados

de sen 60°3´ y sen 60°18´. Comparar los resultados con datos tabulares.