Questão 76402

(ITA - 2023 - 2ª FASE)

 

Considere um recipiente que contém uma coluna de água de altura H. Um pequeno furo é feito na parede a uma altura h, de tal forma que um filete de água é expelido horizontalmente, como na figura. Considere a água um fluido incompressível e de viscosidade desprezível. A aceleração local da gravidade vale g.

Determine:

 

a) a trajetória y(x) do filete de água descrito;

b) o lugar geométrico dos pontos P(x, y) que podem ser atingidos por um filete de água, considerando que a altura h possa ser escolhida entre 0 e H.

Gabarito:

Resolução:

A) Equação de Bernoulli entre os pontos A e B:

v_0 = sqrt{2g(H-h)}

Vamos considerar um lançamento vertical:

left{egin{matrix} x=v_0 cdot t\ y=h-frac{gt^2}{2} end{matrix}
ight.

y=h-frac{g}{2}cdot frac{x^2}{v_0^2}=h-frac{gx^2}{2}cdot frac{1}{2g(H-h)}

y(x)=h-frac{x^2}{4(H-h)}

B) Manipulação algébrica:

y=h-frac{x^2}{4(H-h)}

y-H=h-H-frac{x^2}{4(H-h)}

H-y=H-h+frac{x^2}{4(H-h)}

Desigualdade das médias:  A+Bgeq 2sqrt{Acdot B}

H-h+frac{x^2}{4(H-h)} geq 2 sqrt{(H-h)cdot frac{x^2}{4(H-h)}}

H-h+frac{x^2}{4(H-h)} geq x

H-y geq x

y leq H-x     → reta



Questão 1

(ITA - 2014 - 1ª FASE) Das  afirmações: 

I. Se x, y  , com y ≠ – x, então x + y ;

II. Se x ∈  e y ∈   , então xy   ;

III. Sejam a, b, c, com a < b < c. Se f : [a, c] → [a, b] é sobrejetora, então f não é injetora,

é (são) verdadeira(s):

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Questão 2

Considere as funções f, g : , f(x) = ax + m, g(x) = bx + n, em que a, b, m e n, são constantes reais. Se A e B são as imagens de f e de g, respectivamente, então, das afirmações abaixo:

I. Se A = B, então a = b e m = n;

II. Se A = , então a = 1;

III. Se a, b, m, n, com a = b e m = – n, então A = B,

é (são) verdadeira(s)

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Questão 3

A soma   é igual a

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Questão 4

Se z ∈ , é igual a

 

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