Ensino SuperiorCálculo vetorial e integração múltipla Tópico resolvido

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julianonara
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Mai 2022 14 12:49

Cálculo vetorial e integração múltipla

Mensagem não lida por julianonara »

Calcule o volume do corpo limitado pelos cilindros [tex3]x^{2} + y^{2} = a^{2}[/tex3] e [tex3]x^{2} + z^{2} = a^{2}[/tex3] :

A) 2 [tex3]\pi a^{2}[/tex3]
B) [tex3]\left(\frac{2}{3}\right)[/tex3] [tex3]a^{3}[/tex3]
C)[tex3]\left(\frac{16}{3}\right)[/tex3] [tex3]a^{3}[/tex3]
D)[tex3]\left(\frac{4}{15}\right)[/tex3] [tex3]a^{3}[/tex3]
E)[tex3]\left(\frac{64}{15}\right)[/tex3] [tex3]a^{5}[/tex3]

Resposta

C

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Cardoso1979
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Mai 2022 14 18:19

Re: Cálculo vetorial e integração múltipla

Mensagem não lida por Cardoso1979 »

Observe

Oba! Mais uma questão com alternativas e ainda por cima com gabarito 👏👏👏👏👏👏👏👏👏👏

Uma solução:

Graficamente :
Screenshot_20220514-175831-600.png
Screenshot_20220514-175831-600.png (144.69 KiB) Exibido 484 vezes


Obs Eu tive que considerar a = 1 , pois o geogebra não está aceitando usar a variável "a"..
Screenshot_20220514-175506-548.png
Screenshot_20220514-175506-548.png (115.32 KiB) Exibido 484 vezes


Vamos considerar a região de integração no plano xy. Considerando-se a simetria do sólido em relação aos planos coordenados, vamos calcular a parte do primeiro octante, para posteriormente encontrar o volume total multiplicando por oito( 8 ). Dessa forma o sólido no primeiro octante será delimitado superiormente pela superfície z = √( a² - x² ) e inferiormente pelo plano coordenado z = 0. A projeção, no primeiro octante é definida pela quarta parte do círculo x² + y² = a² , descrita em coordenadas cartesianas como:

{ 0 ≤ y ≤ √( a² - x² )
{ 0 ≤ x ≤ a

Assim o volume é dado por

[tex3]V = 8.\int\limits_{0}^{a}\int\limits_{0}^{\sqrt{a^2 - x^2}} \sqrt{a^2 - x^2 } \ dydx[/tex3]

[tex3]V = 8.\int\limits_{0}^{a}( \sqrt{a^2 - x^2} ).[ y ]_{0}^{\sqrt{a^2 - x^2}} \ dx[/tex3]

[tex3]V = 8.\int\limits_{0}^{a}( a^2 - x^2 ) \ dx[/tex3]

[tex3]V = 8.[ a^2x - \frac{x^3}{3} ]_{0}^{a} [/tex3]

V = 8.( a³ - [tex3]\frac{a^3}{3}[/tex3] )

V = 8.[ ( 2a³ )/3 ]

V = 16a³/3 u.v. , alternativa C)✅



Excelente estudo!

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