Em qual das seguintes situações um modelo matemático com uma função polinomial de 2º grau seria apropriado?
(A) -
prever o crescimento populacional de uma cidade.
(B) -
calcular o lucro de uma empresa ao longo do tempo.
(C) -
modelar a trajetória de um projétil lançado verticalmente.
(D) -
encontrar a área de um círculo com raio desconhecido.
(E) -
determinar o tempo de percurso de um carro em uma estrada reta.
Dica
Ao escolher o tipo de função polinomial para um modelo matemático, considere o seguinte:
- o número de variáveis independentes no problema.
- a forma do gráfico que melhor representa o comportamento do fenômeno.
- a complexidade computacional do modelo.
Explicação
A trajetória de um projétil lançado verticalmente pode ser modelada por uma função quadrática, que é uma função polinomial de 2º grau. a altura do projétil em função do tempo é dada pela equação:
h = -0,5 * g * t² + v * t + h₀
onde:
h
é a altura do projétil em metros;g
é a aceleração da gravidade (9,8 m/s²);t
é o tempo em segundos;v
é a velocidade inicial do projétil em metros por segundo;h₀
é a altura inicial do projétil em metros.
Análise das alternativas
As demais alternativas não se adequam tão bem a um modelo polinomial de 2º grau:
- (a): o crescimento populacional é mais bem modelado por uma função exponencial.
- (b): o lucro de uma empresa é mais bem modelado por uma função linear ou uma função de potência.
- (d): a área de um círculo é melhor calculada usando a fórmula π*r², que é uma função polinomial de 1º grau.
- (e): o tempo de percurso de um carro é mais bem modelado por uma função linear ou uma função de potência.
Conclusão
Compreender quando utilizar funções polinomiais é essencial para construir modelos matemáticos precisos. funções polinomiais de 2º grau são particularmente úteis para modelar situações envolvendo movimento parabólico, como a trajetória de um projétil.