O raio de um balão esférico aumenta 5 cm / seg. Em que velocidade o ar é soprado para o balão no momento em que o raio é de 13 cm?

O raio de um balão esférico aumenta 5 cm / seg. Em que velocidade o ar é soprado para o balão no momento em que o raio é de 13 cm?
Anonim

Este é um problema de Taxas Relacionadas (de mudança).

A taxa na qual o ar está sendo soprado será medida em volume por unidade de tempo. Essa é uma taxa de mudança de volume em relação ao tempo. A taxa na qual o ar está sendo soprado é a mesma que a taxa na qual o volume do balão está aumentando.

# V = 4/3 pi r ^ 3 #

Nós sabemos # (dr) / (dt) = 5 "cm / seg" #. Nós queremos # (dV) / (dt) # quando # r = 13 "cm" #.

Diferenciar # V = 4/3 pi r ^ 3 # implicitamente em relação a # t #

# d / (dt) (V) = d / (dt) (4/3 pi r ^ 3) #

# (dV) / (dt) = 4/3 pi * 3r ^ 2 (dr) / (dt) = 4 pi r ^ 2 (dr) / (dt) #

Conecte o que você sabe e resolva para o que você não conhece.

# (dV) / (dt) = 4 pi (13 "cm") ^ 2 (5 "cm / seg") = 20 * 169 * pi "cm" ^ 3 "/ seg" #

O ar está sendo soprado a uma taxa de # 3380 pi "cm" ^ 3 "/ seg" #.