Onda Circular
1. Planteamos el problema: Una onda circular se expande con un radio que crece a razón constante de 2 pies/s.
2. Fórmulas importantes:
- Área de un círculo: $$A = \pi r^2$$
- Derivando respecto al tiempo $$t$$, obtenemos la tasa de cambio del área:
$$\frac{dA}{dt} = 2\pi r \frac{dr}{dt}$$
3. Datos:
- $$\frac{dr}{dt} = 2$$ pies/s
4. Parte a) Calcular $$\frac{dA}{dt}$$ cuando $$r = 12$$ pies:
$$\frac{dA}{dt} = 2\pi (12)(2) = 48\pi$$ pies²/s
5. Parte b) Calcular $$\frac{dA}{dt}$$ cuando $$A = \frac{9}{2} \pi$$ pies²:
- Primero, despejamos $$r$$ de $$A = \pi r^2$$:
$$r^2 = \frac{A}{\pi} = \frac{9}{2}$$
$$r = \sqrt{\frac{9}{2}} = \frac{3}{\sqrt{2}}$$ pies
- Ahora calculamos $$\frac{dA}{dt}$$:
$$\frac{dA}{dt} = 2\pi \left(\frac{3}{\sqrt{2}}\right)(2) = 12\pi \frac{1}{\sqrt{2}} = 6\sqrt{2}\pi$$ pies²/s
Respuesta final:
- a) $$\frac{dA}{dt} = 48\pi$$ pies²/s
- b) $$\frac{dA}{dt} = 6\sqrt{2}\pi$$ pies²/s