Segundo o infográfico, nesse dia, as marés altas atingem 2,7 m de altura, enquanto as marés baixas, 0,7 m de altura. A expressão que representava a relação entre a altura (y) das m... Segundo o infográfico, nesse dia, as marés altas atingem 2,7 m de altura, enquanto as marés baixas, 0,7 m de altura. A expressão que representava a relação entre a altura (y) das marés, em metro, e as horas (x) do dia era:
Understand the Problem
A pergunta discute a variação da altura das marés em relação ao tempo, baseada em um gráfico que representa marés altas e baixas. Ela pede para identificar a expressão matemática que descreve essa relação.
Answer
$$ y = 1 + 1 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6} (x - 6)\right) $$
Answer for screen readers
A função que representa a variação da altura das marés é:
$$ y = 1 + 1 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6} (x - 6)\right) $$
Steps to Solve
- Identificação da amplitude e altura média As marés altas atingem 2,7 m e as baixas atingem 0,7 m. A amplitude (a) é a diferença entre a altura máxima e a mínima, ou seja:
$$ a = \frac{2,7 - 0,7}{2} = 1 $$
A altura média (b) é dada pela média entre a máxima e a mínima:
$$ b = \frac{2,7 + 0,7}{2} = 1,7 $$
- Escolha da função senoidal Como as marés são periódicas e têm um padrão senoidal, vamos usar a função senoidal.
A forma geral da função senoidal é:
$$ y = a \cdot \sin(b(x - c)) + d $$
onde $a$ é a amplitude, $d$ é a altura média, $c$ é a fase e $b$ determina a frequência.
- Determinação da fase A fase ($c$) é ajustada para garantir que a função comece em 0 no ângulo correto. Como a variação ocorre com a primeira maré alta ao meio-dia, podemos calcular:
Se considerarmos que 6h corresponde ao ângulo de $0$ na função senoidal, ajustamos para:
- Para a primeira maré alta em 6h, a função deve ser ajustada:
$$ c = 6 $$
- Montagem da função final Substituindo os valores já encontrados na função:
$$ y = 1 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6} (x - 6)\right) + 1,7 $$
- Simplificação e escolha da resposta A fórmula resultante se encaixa na expressão desejada. Simplificando, podemos observar que a altura se mantém entre 0,7 m e 2,7 m.
A função que representa a variação da altura das marés é:
$$ y = 1 + 1 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6} (x - 6)\right) $$
More Information
A função senoidal é útil para modelar fenômenos periódicos, como as marés, devido ao seu comportamento oscilatório.
Tips
- Negligenciar a altura média: É comum esquecer que a função deve ser centralizada na altura média das marés.
- Erros de fase: Ajustar a fase incorretamente pode levar a um gráfico que não se alinha com a realidade das marés.
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