Pregunta
upstudy study bank question image url

Dada la ecuación de movimiento \( t \cos (x)=x+1 \), encuentra: - La velocidad \( \left(\frac{d x}{d t}\right) \) para \( t=1 \operatorname{seg} y x=2 \mathrm{~m} \)

Ask by George Simpson. in Ecuador
Nov 27,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

La velocidad \( \frac{dx}{dt} \) para \( t = 1 \) seg y \( x = 2 \) m es aproximadamente \( -0.217 \, \text{m/s} \).

Solución

Para encontrar la velocidad \( \frac{dx}{dt} \) a partir de la ecuación de movimiento \( t \cos(x) = x + 1 \), utilizaremos la regla de la diferenciación implícita. 1. **Diferenciamos ambos lados de la ecuación con respecto al tiempo \( t \)**: \[ \frac{d}{dt}(t \cos(x)) = \frac{d}{dt}(x + 1) \] Aplicando la regla del producto y la regla de la cadena, obtenemos: \[ \cos(x) + t(-\sin(x))\frac{dx}{dt} = \frac{dx}{dt} \] Simplificando, tenemos: \[ \cos(x) - t \sin(x) \frac{dx}{dt} = \frac{dx}{dt} \] 2. **Reorganizamos la ecuación para despejar \( \frac{dx}{dt} \)**: \[ \cos(x) = \frac{dx}{dt} + t \sin(x) \frac{dx}{dt} \] Factorizando \( \frac{dx}{dt} \): \[ \cos(x) = \frac{dx}{dt}(1 + t \sin(x)) \] Por lo tanto, podemos despejar \( \frac{dx}{dt} \): \[ \frac{dx}{dt} = \frac{\cos(x)}{1 + t \sin(x)} \] 3. **Sustituimos los valores \( t = 1 \) y \( x = 2 \)**: Primero, calculamos \( \cos(2) \) y \( \sin(2) \): \[ \cos(2) \approx -0.4161 \quad \text{y} \quad \sin(2) \approx 0.9093 \] Ahora sustituimos en la fórmula: \[ \frac{dx}{dt} = \frac{\cos(2)}{1 + 1 \cdot \sin(2)} = \frac{-0.4161}{1 + 0.9093} = \frac{-0.4161}{1.9093} \] Calculamos el valor: \[ \frac{dx}{dt} \approx -0.217 \] Por lo tanto, la velocidad \( \frac{dx}{dt} \) para \( t = 1 \) seg y \( x = 2 \) m es aproximadamente \( -0.217 \, \text{m/s} \).

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Mind Expander

Para encontrar la velocidad \( \frac{d x}{d t} \) en la ecuación dada \( t \cos(x) = x + 1 \), primero, aplicamos la derivada implícita con respecto a \( t \). La ecuación se convierte en: \[ \cos(x) + t(-\sin(x)\frac{d x}{d t}) = \frac{d x}{d t} \] Despejando \( \frac{d x}{d t} \): \[ \frac{d x}{d t} - t(-\sin(x)\frac{d x}{d t}) = \cos(x) \] \[ \frac{d x}{d t}(1 + t \sin(x)) = \cos(x) \] \[ \frac{d x}{d t} = \frac{\cos(x)}{1 + t \sin(x)} \] Sustituyendo \( t = 1 \) y \( x = 2 \): \[ \frac{d x}{d t} = \frac{\cos(2)}{1 + 1 \cdot \sin(2)} = \frac{\cos(2)}{1 + \sin(2)} \] Calculando los valores: \(\cos(2) \approx -0.416\) y \(\sin(2) \approx 0.909\). Así que: \[ \frac{d x}{d t} \approx \frac{-0.416}{1 + 0.909} \approx \frac{-0.416}{1.909} \approx -0.218 \] Por lo tanto, la velocidad \( \frac{d x}{d t} \) en \( t = 1 \) seg y \( x = 2 \) m es aproximadamente \(-0.218 \, \mathrm{m/s}\).

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad