Este item é de resolução gráfica com calculadora, e o enunciado diz-te exactamente o que tens de pôr na folha: uma equação, o gráfico num referencial e o ponto assinalado. A equação mistura uma exponencial com um termo linear, por isso não há processo algébrico para a resolver — a máquina não é um atalho, é o método.
1.º — perceber o que a função y mede
A função y dá a distância da sonda ao solo, e não a distância já percorrida. São grandezas complementares, e é aqui que este item se ganha ou se perde.
No instante da largada a sonda está o mais alto que alguma vez estará; quando chega ao solo, y=0. Logo o comprimento total da trajetória de queda é a altura de partida:
y(0)=3000−320(e−407×0−1)−56×0=3000−320(1−1)−0=3000A trajetória mede 3000 metros. Esta etapa vale 2 pontos por si, mesmo que o resto corra mal — escreve-a sempre.
2.º — traduzir «percorreu 32» numa distância ao solo
Se a sonda já percorreu 32 do caminho, falta-lhe 1−32=31. E o que lhe falta é precisamente a distância ao solo nesse instante, que é o que y mede.
y(t)=31y(0)=31×3000=1000A equação a resolver é, portanto,
3000−320(e−407t−1)−56t=1000⚠️ O erro que este item convida a cometer é escrever y(t)=32y(0), ou seja y(t)=2000. Essa equação responde a outra pergunta — «quando é que a sonda já caiu 31 do percurso?» — e dá t≈17,7 s. Lê sempre em voz alta o que a função mede: o que ela dá é o que falta.
3.º — o gráfico na calculadora, com o domínio respeitado
Introduzo duas funções e procuro a intersecção:
y1(t)=3000−320(e−407t−1)−56tey2(t)=1000A janela não é decoração: os critérios tiram 1 ponto se não houver referencial e outro ponto se o domínio não for respeitado.
O domínio útil começa em t=0 (a largada) e acaba no instante em que a sonda chega ao solo, isto é, onde y(t)=0 — isso acontece perto de t≈59,3. Uma janela [0;60]×[0;3200] mostra a queda inteira, sem tempos negativos nem alturas negativas, que aqui não têm significado físico.
Assinalo o ponto de intersecção dos dois gráficos e leio a sua abcissa.
o arredondamento pedido
A calculadora dá t≈41,4245… O enunciado pede segundos arredondados às décimas, logo t≈41,4 s.
Arredonda só no fim. Se arredondares valores intermédios, a décima pode fugir-te.
o número faz sentido?
Deriva mentalmente: y′(t)=56e−407t−56. Em t=0 dá 0, e quando t cresce tende para −56. Ou seja, a sonda parte do repouso e vai acelerando até uma velocidade praticamente constante de 56 m/s — é exactamente o que um paraquedas faz.
Como a primeira parte da queda é a mais lenta, os primeiros 32 do percurso têm de demorar mais do que 32 do tempo total. O tempo total é ≈59,3 s, e 32×59,3≈39,5 s. O teu resultado, 41,4 s, é um pouco maior — coerente.
Se tivesses obtido um valor menor do que 39,5 s, estarias quase de certeza a resolver a equação errada.
onde é que se perdem pontos
- Escrever y(t)=32y(0) em vez de 31y(0) — é o erro central do item, e leva atrás a etapa da equação e a do valor final.
- Não apresentar equação nenhuma: pela nota 1 dos critérios, essa etapa passa a 0 pontos.
- Desenhar o gráfico sem referencial: −1 ponto (nota 2).
- Desenhar o gráfico sem respeitar o domínio t≥0, ou prolongando-o para lá do instante em que a sonda chega ao solo: −1 ponto (nota 3).
- Não assinalar o ponto de intersecção: perdem-se os 2 pontos dessa etapa, mesmo com o valor certo escrito ao lado.
- Apresentar 41 s, ou 41,42 s: o resultado não respeita a forma pedida e é penalizado.
- Esquecer as unidades (segundos).
para reconhecer o próximo exercício deste tipo
Duas ideias, e servem para todos os itens «recorrendo à calculadora»:
- A cotação está quase toda no caminho, não no número: equação, gráfico com janela coerente com o domínio, ponto assinalado, valor na forma pedida. Um aluno que escreva só «41,4 s» tem 2 pontos em 14.
- Quando a função dá a distância que falta até um ponto de chegada, uma fracção do percurso já percorrido traduz-se sempre pela fracção complementar do que resta.