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Disciplina: Matemática
Turma: 2º Ano Professor (a) : César Lopes de Assis Escola SESI Jundiaí
Problemas de funções trigonométricas 1 – (FGV-SP) Um supermercado, que fica aberto 24 horas por dia, faz contagem do número de clientes na loja a cada 3 horas. Com base nos dados observados, estima-se que o número de clientes possa ser x calculado pela função trigonométrica f (x) 900 800 .sen , onde f(x) é o número de clientes a x, 12 a hora da observação (x é um inteiro tal que 0 ≤ x ≤ 24). Utilizando essa função, qual é a estimativa da diferença entre o número máximo e o número mínimo de clientes dentro do supermercado, em um dia completo. 2 – (Vunesp) Uma equipe de agrônomos coletou dados da temperatura (em oC) do solo em uma determinada região, durante três dias, a intervalos de 1 hora. A medição da temperatura começou a ser feita as 3 horas da manhã do primeiro dia (t = 0) e terminou 72 horas depois (t = 72). Os dados puderam ser aproximados pela função H(t) 15 5.sen t 3 , em que t indica o tempo (em horas) decorrido 2 12 o após o início da observação de H(t) à temperatura (em C) no instante t. Determine a temperatura máxima atingida e o horário em que essa temperatura ocorreu no primeiro dia de observação. 3 – A partir da zero hora de cada dia, a pressão interna p, em bars*, de uma caldeira é controlada automaticamente, variando com o tempo t, em hora, de acordo com a função
p(t) 300 200.sen
t 1 . 2
a) Qual é a pressão interna máxima (pmáx) dessa caldeira? b) Em que horário, de zero hora ás 12 horas, a pressão interna na caldeira é máxima? *Bar é uma unidade de medida de pressão que corresponde aproximadamente à pressão da água do mar a 10m de profundidade. 4 – (Uespi-adaptado) Em virtude da procura por certo produto ser maior em determinados meses do ano e menor em outros, seu preço, durante todo o decorrer do ano de 2009, variou segundo a equação
N(t) 120 80. cos
t , em que N(t) é o preço de uma unidade do produto, real, e t ϵ {1,2,3,...,12}. 6
a) Qual é o preço máximo obtido pela venda de uma unidade do produto e quais meses ocorreu? b) Em que mês o preço do produto foi vendido por R$ 80,00 a unidade. 5 – A Grande Roda de Pequim é a maior roda-gigante do mundo. Podemos descrever seu movimento de giro por meio de uma função trigonométrica. Por exemplo, considerando um extremo A de um diâmetro
t , em f(t) é a 12
horizontal, podemos descrever o movimento através da função f(t) 112 97.sen
altura, em metro, do ponto A em relação ao terreno no instante t, em minuto, a partir do início da medição do tempo (t = 0). a) Qual é a altura máxima atingida pelo ponto A. b) Em quantos minutos a roda dá uma volta completa?
6 – (Vunesp) No hemocentro de certo hospital, o número de doações de sangue tem variado periodicamente. Admita que, nesse hospital, no ano de 2004, esse número, de janeiro (t = 0) a dezembro (t = 11), seja dado aproximadamente, pela expressão: s(t) cos
t 1
com uma constante
6
positiva, S(t) em milhares e t em meses, 0 ≤ t ≤ 11. Determine: a) A constante sabendo que, no mês de fevereiro, houve 2 mil doações de sangue; b) em quais meses houve 3 mil doações de sangue. 7 – (UFPB-adaptado) Um objeto desloca-se de tal modo que sua posição x em função do tempo t é dada
pela função x(t) 4. cos 2t
, em que t é dado em segundo e x, em metro. Acerca desse 2
movimento: a) Qual o valor mínimo que a posição x pode assumir. b) O móvel passa pela posição x = 4 em qual valores para t? 8 – (FGV) Suponha que a temperatura (em oF) de uma cidade localizada em um país de latitude elevada do hemisfério norte, em um ano bissexto, seja modelada pela equação
2 T 50.sen (d 91,5) 25 na qual d é dado em dias e d = 0 corresponde a 1o dia de janeiro. 366 a) Use o modelo para prever qual será o dia mais quente do ano. b) Baseado no modelo, determine em quais dias a temperatura será 0 oF. 9 – (Vunesp) Uma equipe de mergulhadores, entre eles um estudante de ciências exatas, observou o fenômeno das marés em determinado ponto da costa brasileira e conclui que o fenômeno era periódico e podia ser aproximado pela expressão
P(t )
21 t 5 2. cos , em que t é o tempo (em hora) 2 4 6
decorrido após o início da observação (t = 0), e P(t) é a profundidade da água (em metro) no instante t. Determine quantas horas após o inicio da observação ocorreu a primeira maré alta. 10 – (UF-ES) Considere que V(t), volume de ar nos pulmões de um ser humano adulto, em litros, varia de no mínimo 2 litros a no máximo 4 litros, sendo t a variável tempo, sem segundos. Entre as funções abaixo, a que melhor descreve V(t) é: (justifique sua resposta)
t 3 d) 1 3.sen t 3 a) 2 2.sen
t 3 e) 3 sen t 3 b) 4 2.sen
t 3
c) 5 3.sen
11 – (U.E.Londrina-PR) Uma bomba de água aspira e expira água a cada três segundos. O volume de água da bomba varia entre um mínimo de 2 litros e um máximo de 4 litros. Entre as alternativas a seguir, assinale a expressão algébrica para o volume (y) de água na bomba, em função do tempo (t). (justifique sua resposta)
3
t 2 d) y 3 sen t 3 a) y 2 2.sen
2 3
t e) y 3 2.sen t 3 b) y 2 2.sen
3
c) y 3 sen
t
12 – (Vunesp) Podemos supor que um atleta, enquanto corre, balança cada um de seus braços ritmicamente (para frente e para trás) segunda a equação y f(t) ângulo compreendido entre a posição do braço e o eixo vertical, com
9
8 3 .sen t , em y é o 9 4 3
y
9
, e t é o tempo medido
em segundo, t ≥ 0. Com base nessa equação, determine quantas oscilações completas (para a frente e para trás) o atleta faz com o braço em 6 segundos. 13 – (Uenf-Rj) Uma população P de animais varia, aproximadamente, segundo a equação abaixo:
P 800 100.sen
(t 3) , considere que t é o tempo medido em meses e que 1o de janeiro 6
correspondente a t = 0. Determine, no período de 1o de janeiro a 1o de dezembro de um mesmo ano, os meses nos quais a população de animais atinge: a) um total de 750; b) seu número mínino.
14 – Em uma pequena roda-gigante, a altura (em metros) em que um passageiro se encontra no instante t (em segundos) é dada pela lei: ℎ(𝑡 ) = 6 + 4 ∙ 𝑠𝑒𝑛 ∙ 𝑡 , para 𝑡 ∈ [0,270]. a) No início do passeio, a altura se encontra o passageiro? b) A que altura se encontra o passageiro após 9 segundos do início? (adote: √2 = 1,4). c) Qual é a altura máxima e a mínima que esse passageiro atinge no passeio? d) Qual é o tempo necessário para a roda-gigante dar uma volta completa? e) Quantas voltas completas ocorrem no passeio?