Em qual das situações abaixo o comportamento cíclico é mais bem representado por uma função cosseno?

(A) - 
 altura da maré ao longo do dia
(B) - 
 temperatura média mensal em uma cidade
(C) - 
 número de horas de luz solar por dia
(D) - 
 posição de um objeto em movimento harmônico simples
(E) - 
 velocidade de um carro em uma estrada sinuosa

Dica

  • visualize o gráfico da função para entender seu padrão repetitivo.
  • identifique o período, amplitude e deslocamento vertical da função.
  • utilize calculadoras ou aplicativos para plotar gráficos e realizar cálculos.
  • pratique resolver problemas envolvendo funções periódicas em diferentes contextos.

Explicação

A função cosseno é usada para representar fenômenos que variam periodicamente acima e abaixo de um valor médio, sem nunca cruzar o eixo x. a posição de um objeto em movimento harmônico simples, como um pêndulo ou uma mola, é um exemplo típico desse tipo de comportamento.

Análise das alternativas

As demais alternativas são melhor representadas por outras funções periódicas:

  • (a): altura da maré ao longo do dia - função seno
  • (b): temperatura média mensal em uma cidade - função seno ou polinomial
  • (c): número de horas de luz solar por dia - função seno ou polinomial
  • (d): posição de um objeto em movimento harmônico simples - função cosseno
  • (e): velocidade de um carro em uma estrada sinuosa - depende do formato da estrada, pode ser seno, cosseno ou outra função

Conclusão

As funções seno e cosseno são ferramentas matemáticas poderosas para modelar e analisar fenômenos periódicos no mundo real. a compreensão dessas funções é essencial para uma variedade de áreas, incluindo física, engenharia e finanças.