Resolução do Mecanismo 1


Começaremos listando algumas relações funcionais entre os objetos móveis:

  • A área do triângulo ABM depende do comprimento do segmento OM.
  • O perímetro do triângulo ABM depende da distância de M à O.
  • Os ângulos internos do triângulo ABM dependem da distância de M à O.
  • A área do triângulo AOM depende do ângulo OMA.
  • O comprimento dos segmentos AM e BM dependem do comprimento do segmento OM.

Nos deteremos agora a resolver o problema da área do triângulo ABM em função da distância do ponto M ao segmento vertical, calculando sua expressão analítica.
Observando o mecanismo, notamos que a medida que o segmento OM cresce, a área do triângulo ABM também cresce. Então já sabemos que essa é uma função crescente. Para facilitar a resolução, consideraremos AB como base do triângulo e OM como altura, assim temos:


f(x) = área do triângulo ABM, com x = OM
f(x) = 1/2 . AB . x

f(x) = (AB/2)x



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Resolução do Mecanismo 2


Começaremos listando algumas relações funcionais entre os objetos móveis:

  • A distância de B à origem depende da distância de A à origem.
  • A área do triângulo ABO depende do comprimento do segmento OA.
  • O ângulo BAO depende da distância de A à O.

Nos deteremos agora à função que tem como variável independente a distância de A à origem e como variável dependente a distância de B à origem, e calcularemos sua expressão analítica.
Observando o mecanismo, notamos que a medida que a distância de A à origem aumenta, diminui a distância de B à origem, ou seja, a função é decrescente.

Se,
x = distância de A até a origem e
y = distância de B até a origem

Então, pelo Teorema de Pitágoras:




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Resolução do Mecanismo 3

Resolução do Mecanismo 3


Começaremos listando algumas relações funcionais entre os objetos móveis:

  • A soma das áreas dos triângulos API e BPJ depende da distância de P à A.
  • A distância de B à P depende da distância de A à P.
  • A área do quadrilátero CIPJ depende do comprimento do segmento AP.
  • O comprimento do segmento AI depende do comprimento do segmento BJ.

Nos deteremos agora ao problema da soma das áreas dos triângulos API e BPJ em função da distância do ponto P ao ponto A, calculando sua expressão analítica. Num primeiro momento, observando o mecanismo, podemos pensar que a soma das áreas permanece constante. Mas se observarmos bem, ela é máxima nas duas situações limites mostradas abaixo, onde o ponto P coincide com os pontos A e B.

Para facilitar a dedução da expressão analítica, nomearemos algumas variáveis:

Utilizando as relações trigonométricas do triângulo retângulo, temos:

Como a e AB são constates do problema, vamos reescrever a equação final de uma forma mais enxuta.


y = ax2 + bx + c


Abaixo temos o gráfico que representa a soma das áreas dos dois triângulos.



Volta para Mecanismo 3



Resolução do Mecanismo 4


Começaremos listando algumas relações funcionais entre os objetos móveis:

  • A distância do ponto B ao ponto O depende do ângulo AOB.
  • A área do triângulo AOB depende do comprimento do segmento OB.
  • Os ângulos OAB e ABO dependem do ângulo AOB.

Nos deteremos agora à relação distância de B à O em função do ângulo AOB, calculando sua expressão analítica. Podemos perceber que enquanto o ângulo AOB cresce, a distância de B à O varia, ou seja, ora aumenta, ora diminui. Vamos ver como fica o desenvolvimento da equação, utilizando a Lei dos cossenos para a resolução.


Abaixo temos o gráfico que reprenta a situação estudada.



Volta para Mecanismo 4