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Questão 174

ENEM 2021
Matemática

(ENEM PPL - 2021)

Considere que o modelo matemático utilizado no estudo da velocidade V, de uma partícula de um fluido escoando em um tubo, seja diretamente proporcional à diferença dos quadrados do raio R da secção transversal do tubo e da distância 
que a contém. Isto é, V(x) = K2(R2 - x2), em que K é uma constante positiva.

O valor de x, em uma função de R, para que a velocidade de escoamento de uma partícula seja máxima é de

A

0.

B

R.

C

2R.

D

KR.

E

K2R2.

Gabarito:

0.



Resolução:

Abrindo a função dada:

V(x) = K^{2}R^{2}-K^{2}x^{2}

Isso representa uma parábola. Perceba que a concavidade dessa parábola é para baixo, pois o coeficiente angular é negativo. Dessa maneira, estamos interessados em achar o ponto de máximo dessa função.

Para isso:

x_{v} = frac{-b}{2a}

y_{v} = frac{-(b^{2}-4ac)}{2a}

Para a nossa função:

x_{v} = frac{-0}{2(-k^{2})} = 0

Portanto o x do vérice vale 0.

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