Matemática aplicada à decisão

Decisão em
Movimento

Explore o custo de uma entrega, investigue a velocidade econômica e teste o que muda quando existe um prazo.

Ler o artigo e conhecer a solução
C(v) = 0,0025v² + 90/v

Velocidade média em km/h. Custo em R$/km. Rota original de 240 km.

Modelo fornecido no exercício. Prazo, teto de velocidade e distância alterada são extensões didáticas.

Custo, tempo e velocidade

Selecione uma velocidade e observe os componentes do custo. Os cálculos preservam a precisão completa e os valores monetários exibidos usam centavos.

Custo totalCombustível e desgasteComponente por tempo
Custo por quilômetro
R$ 5,15
Custo total da rota
R$ 1.236,29
Tempo modelado
9h09min

Comparação de velocidades para a distância selecionada. Valores monetários arredondados somente para exibição.
VelocidadeCusto por kmCusto da rotaTempo

Cinco decisões para investigar

Cada desafio concluído vale 20 pontos. As respostas recebem feedback matemático e permitem novas tentativas.

0 / 100 pontos

1. Os extremos da curva

O que acontece com o custo quando a velocidade fica muito próxima de zero ou cresce sem limite?

2. Tabela e função contínua

Na tabela solicitada, 30 km/h custa menos. Qual conclusão é correta?

3. O preço da urgência

No ótimo, a rota custa R$ 1.236,2913819. A 90 km/h, custa R$ 5.100,00. Qual é o aumento percentual em relação ao mínimo? Informe uma casa decimal ou mais.

4. Entrega em quatro horas

Hipótese extra: rota de 240 km, prazo de 4 horas e teto de média de 90 km/h. Qual velocidade minimiza o custo e atende ao prazo?

5. Um prazo inviável

Hipótese extra: rota de 240 km, prazo de 2 horas e teto de média de 90 km/h. Qual decisão o modelo apoia?

O raciocínio por trás do simulador

O componente quadrático cresce com a velocidade. O componente por tempo diminui. A derivada mede o efeito de uma pequena mudança na velocidade sobre o custo por quilômetro.

C′(v) = 0,005v − 90v²

Igualando a derivada a zero, multiplicando por v² e isolando v³, encontramos 0,005v³ = 90. Portanto:

v* = ∛18.000 ≈ 26,2074 km/h

A segunda derivada é C″(v) = 0,005 + 180/v³, positiva para todo v > 0. A função é estritamente convexa e o ponto encontrado é o único mínimo global.

C(v*) ≈ R$ 5,151214/km

Na rota de 240 km, o custo mínimo é R$ 1.236,29. A 90 km/h, o custo por quilômetro é R$ 21,25 e a viagem custa R$ 5.100,00. O aumento em relação ao mínimo é 312,52%.

Como funciona o mínimo com prazo?

Com distância d e prazo T, exige-se v ≥ d/T. Se d/T ultrapassa o teto de velocidade, o cenário é inviável. Caso contrário, o mínimo viável é o ótimo matemático limitado à faixa entre d/T e o teto. Na rota de 240 km, com 4 h e teto de 90 km/h, essa faixa é de 60 a 90 e o mínimo ocorre em 60 km/h.

O que a equação não representa?

Paradas adicionais, trânsito, relevo, carga, clima, pedágios e variações reais da frota não aparecem diretamente na equação. Os coeficientes vêm do exercício e exigiriam calibração para uma operação real. A velocidade é média e o resultado deve ser interpretado junto das condições de segurança e planejamento.

Desenvolvido por Marcos Matos dos Santos. Fonte do modelo: Trabalho Prático de Matemática Aplicada, 2026. Referência de cálculo: OpenStax, Calculus Volume 1, seções 4.3 e 4.7. O progresso dos desafios fica neste navegador.