Thomas 11ed , Capítulo 14 , Seção 14.6 , Exercício 48

Índice do Banco de Exercícios de Cálculo 3 -> Planos tangentes e diferenciais

Enunciado

Exercício 48

Com que precisão V pode ser calculado, a partir das medidas de r e h , com um erro menor que 1% ?

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Solução

Observe que Vé o volume (área da base vezes altura) de um cilindro de raio r e altura h, coforme ilustra a figura abaixo .

[Maple

Indicando por Delta.re por Delta.hos erros possíveis nas medidas de r e h , o erro absoluto correspondente no volume é dado por abs(V(r+Delta*r,h+Delta*h)-V(r,h)) , e o erro percentual é dado por

abs(V(r+Delta.r,h+Delta.h)-V(r,h))/abs(V(r,h))

O importante é que o erro absoluto pode ser aproximado pela diferencial da função no ponto ( r , h ), onde o erro desta aproximação é desprezivel se comparado com Delta.re Delta.h. Assim, pode-se considerar que

abs(V(r+Delta.r,h+Delta.h)-V(r,h))

Dividindo pelo volume, o erro percentual pode então ser estimado por

onde abs(Delta.r/r) e abs(Delta.h/h) são os erros percentuais nas medidas de r e h . Dessa desigualdade percebe-se que o erro percentual no volume é mais sensível a erros percentuais no raio do que na altura.

Em particular, para que o erro percentual em V(r, h) seja inferior a 1% basta, por exemplo, que o erro em r seja inferior a 0.25% e o erro em h seja inferior a 0.5%.


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Jonas Carvalho


Publicado em: 01/01/2005
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