1 00:00:00,000 --> 00:00:02,590 A posição de uma partícula movendo-se ao longo 2 00:00:02,590 --> 00:00:04,730 de uma linha é dada por s de t igual 3 00:00:04,730 --> 00:00:08,810 a 2/3 t à terceira menos seis t ao quadrado mais dez t, 4 00:00:08,810 --> 00:00:10,600 para t maior ou igual a zero, 5 00:00:10,600 --> 00:00:12,850 onde t é o tempo em segundos. 6 00:00:12,850 --> 00:00:16,500 A partícula se move pra a esquerda e pra direita nos primeiros seis segundos. 7 00:00:16,500 --> 00:00:19,640 Qual a distância total percorrida pela partícula para zero menor ou 8 00:00:19,640 --> 00:00:23,042 igual a t, que é menor ou igual a seis? 9 00:00:23,042 --> 00:00:24,500 Vamos recordar o que queremos 10 00:00:24,500 --> 00:00:26,990 dizer com distância total. 11 00:00:26,990 --> 00:00:29,280 Se eu fosse começar ali, e se fosse 12 00:00:29,280 --> 00:00:32,689 mover três unidades para a direita 13 00:00:32,689 --> 00:00:38,500 e então fosse mover quatro unidades para a esquerda, -- direi quatro negativo 14 00:00:38,500 --> 00:00:40,970 para mostrar que estou me movendo para a esquerda -- 15 00:00:40,970 --> 00:00:45,942 então minha distância total aqui é sete. 16 00:00:45,942 --> 00:00:47,870 Três para direita e quatro para esquerda. 17 00:00:47,870 --> 00:00:49,920 Mesmo assim minha posição aqui 18 00:00:49,920 --> 00:00:52,095 será igual a um negativo. 19 00:00:53,630 --> 00:00:56,240 Você poderia dizer que minha distância líquida, 20 00:00:56,240 --> 00:00:58,490 ou que meu deslocamento é menos um. 21 00:00:58,490 --> 00:01:00,990 Estou um à esquerda de onde iniciei. 22 00:01:00,990 --> 00:01:03,030 A distância total percorrida é sete. 23 00:01:03,030 --> 00:01:04,370 Agora deixamos isto claro. 24 00:01:04,370 --> 00:01:06,269 Encorajo você a pausar o vídeo aqui 25 00:01:06,269 --> 00:01:07,670 e tentar responder a questão. 26 00:01:07,670 --> 00:01:09,260 Qual a distância total percorrida 27 00:01:09,260 --> 00:01:13,930 pela partícula nestes primeiros seis segundos? 28 00:01:13,930 --> 00:01:16,244 O jeito mais fácil de abordar este problema 29 00:01:16,244 --> 00:01:17,660 bem, esta partícula está se 30 00:01:17,660 --> 00:01:19,034 movendo para a direita 31 00:01:19,034 --> 00:01:20,590 ou para a esquerda? 32 00:01:20,590 --> 00:01:22,320 Ela estará se movendo para a direita 33 00:01:22,320 --> 00:01:24,020 quando a velocidade for positiva, e 34 00:01:24,020 --> 00:01:27,190 estará se movendo para a esquerda quando a velocidade for negativa. 35 00:01:27,190 --> 00:01:30,365 Isto resume-se a pensar quando a velocidade é positiva ou negativa. 36 00:01:30,365 --> 00:01:31,890 E para tanto, vamos traçar 37 00:01:31,890 --> 00:01:34,996 a função da velocidade ou fazer um esboço disso. 38 00:01:34,996 --> 00:01:36,370 Esta é a função de posição. 39 00:01:36,370 --> 00:01:37,869 A função de velocidade será a 40 00:01:37,869 --> 00:01:41,510 derivada da função de posição em relação ao tempo. 41 00:01:41,510 --> 00:01:44,110 A derivada de 2/3 t à terceira será 42 00:01:44,110 --> 00:01:48,100 dois t ao quadrado. 43 00:01:48,100 --> 00:01:54,100 Então temos menos doze t mais dez. 44 00:01:54,100 --> 00:01:57,580 Vamos tentar traçar isso. 45 00:01:57,580 --> 00:01:59,840 Isto será uma parábola de abertura para cima. 46 00:01:59,840 --> 00:02:01,520 Que é claramente uma quadrática. 47 00:02:01,520 --> 00:02:04,720 O coeficiente do termo de segundo grau, -- do termo t ao quadrado -- 48 00:02:04,720 --> 00:02:06,580 é um número positivo, por isso teremos 49 00:02:06,580 --> 00:02:08,538 uma parábola com abertura para cima. 50 00:02:08,538 --> 00:02:10,630 Será algo parecido com isso. 51 00:02:10,630 --> 00:02:12,636 Estamos assumindo que ela muda de direção. 52 00:02:12,636 --> 00:02:14,510 Ela será positiva durante algum tempo 53 00:02:14,510 --> 00:02:16,350 e negativa o resto. 54 00:02:16,350 --> 00:02:22,370 Então ela deveria cruzar o eixo t onde ela for negativa. 55 00:02:22,370 --> 00:02:24,620 A função será negativa naquele intervalo, 56 00:02:24,620 --> 00:02:27,630 e será positiva fora dele. 57 00:02:27,630 --> 00:02:29,550 Então o jeito mais fácil para fazer isso 58 00:02:29,550 --> 00:02:31,480 é tentar achar quais são os zeros. 59 00:02:31,480 --> 00:02:34,300 Assim podemos desenhar esta parábola de abertura para cima. 60 00:02:34,300 --> 00:02:37,700 Para achar os zeros, vamos igualar isto a zero, de forma que temos 61 00:02:37,700 --> 00:02:43,450 dois t ao quadrado menos doze t mais dez é igual a zero. 62 00:02:43,450 --> 00:02:46,234 Dividimos ambos os lados por dois, só para tirar este dois, 63 00:02:46,234 --> 00:02:47,650 tornando este coeficiente um. 64 00:02:47,650 --> 00:02:51,640 Obtemos t ao quadrado menos seis t mais cinco é igual a zero. 65 00:02:51,640 --> 00:02:53,570 Desta forma fica bem mais fácil fatorar. 66 00:02:53,570 --> 00:02:59,920 Pode ser fatorado em t menos um vezes t menos cinco. 67 00:02:59,920 --> 00:03:02,110 Um negativo vezes cinco negativo é cinco. 68 00:03:02,110 --> 00:03:05,190 Um negativo mais cinco negativo é seis negativo. 69 00:03:05,190 --> 00:03:06,730 Isto é igual a zero. 70 00:03:06,730 --> 00:03:09,640 Este lado esquerdo da equação 71 00:03:09,640 --> 00:03:12,150 será igual a zero se algum destes for 72 00:03:12,150 --> 00:03:13,110 igual a zero. 73 00:03:13,110 --> 00:03:15,160 O produto de dois termos se igualando a zero 74 00:03:15,160 --> 00:03:17,440 quer dizer que um dos dois é zero. 75 00:03:17,440 --> 00:03:22,160 Então ou t é igual a um, ou t é igual a cinco. 76 00:03:22,160 --> 00:03:23,860 Vamos traçar isso. 77 00:03:23,860 --> 00:03:25,960 Vamos desenhar os eixos. 78 00:03:25,960 --> 00:03:29,340 Posso dizer que este é meu eixo de velocidade. 79 00:03:29,340 --> 00:03:31,450 E deixe-me desenhar -- nós só nos importamos 80 00:03:31,450 --> 00:03:33,910 com os valores positivos de tempo. 81 00:03:33,910 --> 00:03:37,300 Então vamos desenhar algo assim. 82 00:03:37,300 --> 00:03:38,975 Tempo positivo. 83 00:03:38,975 --> 00:03:39,800 E vamos ver. 84 00:03:39,800 --> 00:03:44,750 Vamos pegar o um, dois, três, quatro e cinco. 85 00:03:44,750 --> 00:03:46,010 Poderíamos continuar. 86 00:03:46,010 --> 00:03:47,530 Então este t é igual a um. 87 00:03:47,530 --> 00:03:49,130 Este t é igual a cinco. 88 00:03:49,130 --> 00:03:50,960 Este é nosso eixo t. 89 00:03:50,960 --> 00:03:51,972 Vamos traçar isso. 90 00:03:51,972 --> 00:03:53,930 Será uma parábola de abertura para cima. 91 00:03:53,930 --> 00:03:56,609 E ela vai cruzar estes dois pontos. 92 00:03:56,609 --> 00:03:58,150 E seu topo será quando 93 00:03:58,150 --> 00:04:00,220 t é igual a três entre estes dois pontos. 94 00:04:00,220 --> 00:04:03,452 Então ela vai se parecer com algo assim. 95 00:04:03,452 --> 00:04:05,910 Este é a única forma de fazer uma parábola 96 00:04:05,910 --> 00:04:10,140 com abertura para cima que cruze o eixo t nestes pontos. 97 00:04:10,140 --> 00:04:13,200 Então ela vai desse jeito, e depois assim. 98 00:04:13,200 --> 00:04:15,959 Vai cruzar aqui. Quando t é igual a zero, podemos imaginar. 99 00:04:15,959 --> 00:04:18,050 Quando t é igual a zero, a velocidade é dez. 100 00:04:18,050 --> 00:04:21,930 Então o cruzamento em v seria em dez bem aqui. 101 00:04:21,930 --> 00:04:23,660 Então isso é como ela se pareceria. 102 00:04:23,660 --> 00:04:30,840 Então vemos que a velocidade é positiva para o tempo 103 00:04:30,840 --> 00:04:32,430 entre zero e um. 104 00:04:32,430 --> 00:04:37,250 E também é positiva para o tempo superior a cinco segundos. 105 00:04:37,250 --> 00:04:39,450 E vemos que nossa velocidade é negativa, 106 00:04:39,450 --> 00:04:46,000 ou que estamos no movendo para a esquerda, entre um e cinco segundos. 107 00:04:46,000 --> 00:04:48,720 A velocidade está abaixo do eixo t bem aqui. 108 00:04:48,720 --> 00:04:50,644 Ela é negativa. 109 00:04:50,644 --> 00:04:52,560 Vamos pensar sobre qual é nossa posição 110 00:04:52,560 --> 00:04:56,580 em ambos estes pontos, no instante zero, no instante um e no cinco. 111 00:04:56,580 --> 00:04:59,370 Também nos preocupamos com o instante seis. 112 00:05:00,970 --> 00:05:03,150 Então pensamos em qual distância ela teria 113 00:05:03,150 --> 00:05:06,290 que ter percorrido para se deslocar entre estes tempos. 114 00:05:06,290 --> 00:05:07,780 Vamos pensar sobre isso. 115 00:05:07,780 --> 00:05:10,660 Vamos fazer uma pequena tabela aqui. 116 00:05:12,240 --> 00:05:15,430 Isso é tempo e isso é nossa posição naquele tempo. 117 00:05:15,430 --> 00:05:20,470 Estamos vendo o tempo zero, tempo um, tempo cinco segundos, 118 00:05:20,470 --> 00:05:22,730 e tempo seis segundos. 119 00:05:22,730 --> 00:05:26,910 Em zero segundos, sabemos que nossa posição é zero. 120 00:05:26,910 --> 00:05:29,310 S de zero é zero. 121 00:05:29,310 --> 00:05:35,490 Em um segundo, isto será 2/3 menos seis mais dez. 122 00:05:35,490 --> 00:05:37,720 Então será quatro e 2/3. 123 00:05:37,720 --> 00:05:41,530 Vou anotar quatro e 2/3. 124 00:05:41,530 --> 00:05:44,865 Em cinco segundos, vamos ver, será 2/3 vezes -- vou escrever 125 00:05:44,865 --> 00:05:46,240 isso aqui embaixo -- 126 00:05:46,240 --> 00:05:50,720 será 2/3 vezes cento e vinte e cinco. 127 00:05:50,720 --> 00:05:58,690 Que é o mesmo que duzentos e cinquenta sobre três, 128 00:06:00,070 --> 00:06:02,190 Vamos ver, duzentos e cinquenta sobre três. 129 00:06:02,190 --> 00:06:02,960 Isto é o mesmo. 130 00:06:02,960 --> 00:06:09,100 Oitenta e três vezes três é duzentos e quarenta e nove e isto é 131 00:06:09,100 --> 00:06:12,940 oitenta e três e 1/3. 132 00:06:12,940 --> 00:06:14,100 Isto é o primeira termo. 133 00:06:15,370 --> 00:06:21,390 Menos seis vezes vinte e cinco. 134 00:06:23,780 --> 00:06:29,850 Isto será menos cento e cinquenta mais dez vezes cinco. 135 00:06:29,850 --> 00:06:31,800 Então mais cinquenta. 136 00:06:31,800 --> 00:06:33,410 Isto se simplificará. 137 00:06:33,410 --> 00:06:38,125 Menos cento e cinquenta mais cinquenta, que é menos cem. 138 00:06:38,125 --> 00:06:42,400 Oitenta e três e 1/3 menos cem. 139 00:06:42,400 --> 00:06:46,730 Isso será menos dezesseis e 2/3. 140 00:06:46,730 --> 00:06:52,920 Então menos dezesseis e 2/3 é a posição depois de cinco segundos. 141 00:06:52,920 --> 00:06:55,010 E então em seis segundos, ela será 142 00:06:55,010 --> 00:06:57,570 2/3 vezes seis à terceira. 143 00:06:57,570 --> 00:06:58,870 Preciso escrever isso aqui. 144 00:06:58,870 --> 00:07:05,900 2/3 vezes seis à terceira menos seis vezes seis ao quadrado. 145 00:07:05,900 --> 00:07:11,460 Bem, isso será menos seis à terceira de novo. 146 00:07:11,460 --> 00:07:15,107 Seis vezes seis ao quadrado mais sessenta. 147 00:07:15,107 --> 00:07:15,910 Vamos ver. 148 00:07:15,930 --> 00:07:18,950 Como podemos simplificar isto? 149 00:07:18,950 --> 00:07:20,820 Essa parte aqui podemos reescrever 150 00:07:20,820 --> 00:07:23,170 como -- poderíamos fatorar como seis à terceira. 151 00:07:23,170 --> 00:07:28,389 Isto é seis à terceira vezes 2/3 mais um mais sessenta. 152 00:07:28,389 --> 00:07:30,430 Vou descer um pouco para ter mais espaço. 153 00:07:30,430 --> 00:07:35,580 Então teremos seis à terceira vezes menos 1/3 mais sessenta. 154 00:07:35,770 --> 00:07:37,201 Vamos ver. 155 00:07:37,201 --> 00:07:38,720 Vamos escrever desta forma. 156 00:07:38,720 --> 00:07:46,556 Isto será seis ao quadrado vezes seis vezes menos 1/3 mais sessenta. 157 00:07:47,290 --> 00:07:49,130 Isto bem aqui é menos dois. 158 00:07:49,130 --> 00:07:51,150 Então temos menos dois vezes trinta e seis. 159 00:07:51,150 --> 00:07:54,260 E isto é menos setenta e dois mais sessenta. 160 00:07:54,260 --> 00:07:59,224 Então isso aqui será menos doze. 161 00:08:01,024 --> 00:08:03,320 Agora temos que pensar, qual a distância percorrida? 162 00:08:03,320 --> 00:08:05,150 Bem, ela começa indo para a direita. 163 00:08:05,150 --> 00:08:07,649 Ela irá para a direita quatro e 2/3. 164 00:08:07,649 --> 00:08:08,790 Deixe-me escrever isso. 165 00:08:08,790 --> 00:08:12,090 Teremos quatro e 2/3. 166 00:08:12,090 --> 00:08:14,320 E então ela caminhará para a esquerda. 167 00:08:14,320 --> 00:08:19,510 Vamos ver, para ir de quatro e 2/3 para menos dezesseis e 2/3, 168 00:08:19,510 --> 00:08:22,050 significa que ela viajou quatro e 2/3 de novo. 169 00:08:22,050 --> 00:08:24,240 Ela viajou quatro e 2/3 para a esquerda, 170 00:08:24,240 --> 00:08:28,890 e então mais dezesseis e 2/3 para a esquerda. 171 00:08:28,890 --> 00:08:31,419 Para lembrar, estamos em quatro e 2/3 à direita agora. 172 00:08:31,419 --> 00:08:33,990 Temos que ir 4 e 2/3 para a esquerda voltando à origem, 173 00:08:34,010 --> 00:08:36,840 e então temos que ir dezesseis e 2/3 a mais para a esquerda. 174 00:08:36,840 --> 00:08:39,070 Por isso nos movemos daqui para aqui. 175 00:08:39,070 --> 00:08:43,100 Será quatro e 2/3 para a esquerda seguido de mais dezesseis e 2/3 176 00:08:43,100 --> 00:08:44,034 para a esquerda. 177 00:08:44,034 --> 00:08:45,910 Outra forma de pensar nisso, seria qual 178 00:08:45,910 --> 00:08:49,120 a diferença entre estes dois pontos? 179 00:08:49,120 --> 00:08:52,500 Será quatro e 2/3 mais dezesseis e 2/3. 180 00:08:52,500 --> 00:08:55,597 Se você fizer quatro e 2/3 menos negativo de dezesseis e 2/3, 181 00:08:55,597 --> 00:08:57,930 terá o mesmo que quatro e 2/3 mais 182 00:08:57,930 --> 00:09:01,230 dezesseis e 2/3. 183 00:09:01,230 --> 00:09:10,060 E então para ir de dezesseis e 2/3 negativo para doze negativo, 184 00:09:10,060 --> 00:09:15,150 significa que você se moveu outros quatro e 2/3 agora para a direita. 185 00:09:15,150 --> 00:09:17,750 Então agora isso é quatro e 2/3. 186 00:09:17,750 --> 00:09:21,370 Agora você está se movendo quatro e 2/3 para a direita. 187 00:09:21,370 --> 00:09:24,850 E então só temos que somar todos estes. 188 00:09:24,850 --> 00:09:27,580 Somar todos estes valores. 189 00:09:27,580 --> 00:09:29,070 O que teremos? 190 00:09:29,070 --> 00:09:34,352 Teremos 2/3 vezes quatro, isto é parte disso 191 00:09:34,352 --> 00:09:36,060 aqui, a parte de fração disto. 192 00:09:36,060 --> 00:09:39,860 2/3 vezes quatro é oito sobre três. 193 00:09:39,860 --> 00:09:44,300 E vejamos, quatro mais quatro mais dezesseis mais quatro é vinte e oito. 194 00:09:44,300 --> 00:09:47,580 Então vinte e oito e 8/3. Isso é um jeito estranho de escrever isto. 195 00:09:47,580 --> 00:09:54,320 Porque 8/3 é o mesmo que dois e 2/3. 196 00:09:54,320 --> 00:09:58,790 Então vinte e oito mais dois e 2/3 é trinta e 2/3. 197 00:09:58,790 --> 00:10:02,190 Então a distância total percorrida durante os seis segundos 198 00:10:02,190 --> 00:10:07,501 é trinta e 2/3 unidades de distância. 199 00:10:07,501 --> 00:10:08,761 Traduzido por: [Sérgio Fleury] Revisado por: [Tatiana F. D'Addio]