Matemática — Cálculo Múltipla Escolha

Obtenha a anti-transformada de Laplace para a função $G(s) = rac{1}{s+2}$:

Obtenha a anti-transformada de Laplace para a função G(s) = rac{1}{s+2}:

  1. g(t) = e^{2t}
  2. Nenhuma das alternativas está correta.
  3. g(t) = e^{t}
  4. g(t) = e^{-2t}
  5. g(t) = e^{-2t}

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E - g(t) = e^{-2t}

Para resolver esta questão, precisamos aplicar a definição da transformada inversa de Laplace. Esta operação matemática converte uma função no domínio da frequência complexa (s) de volta para o domínio do tempo (t).

A propriedade fundamental utilizada aqui relaciona uma fração simples à função exponencial:

\mathcal{L}^{-1} \left\{ \frac{1}{s + a} \right\} = e^{-at}

Analisando a função dada no enunciado:

G(s) = \frac{1}{s + 2}

Podemos identificar os termos comparando com a fórmula padrão:

  • O denominador é s + a.
  • Na questão, temos s + 2.
  • Logo, o valor de a é igual a 2.

Substituindo a = 2 na fórmula da resposta no tempo (t):

g(t) = e^{-2t}

Isso significa que a função original no tempo é uma exponencial decrescente com constante de tempo $1/2$.

Comparando com as alternativas apresentadas:

  • A: e^{2t} (Incorreto, sinal positivo no expoente)
  • C: e^{t} (Incorreto, a=1)
  • D: e^2 (Incorreto, é uma constante)
  • E: e^{-2t} (Correto)

Portanto, a alternativa correta é a E.

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