Question
1) Determinar o fluxo do campo vetorial F(x,y,z)=(2x,2y,2z) , atraves da superticie esterica x^2+y^2+z^2=9 e interior ao cone z=sqrt (x^2+y^2) com normal exterior. Rta: 54pi (2-sqrt (2))
Solution
4
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Carlos
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para determinar o fluxo do campo vetorial \( F(x,y,z) = (2x, 2y, 2z) \) através da superfície estérica
e interior ao cone
com normal exterior, podemos usar a fórmula do fluxo através de uma superfície fechada:
onde
é a normal à superfície
e
é a elementar área da superfície.Primeiro, vamos encontrar as curvas de contorno das superfícies dadas. A curva de contorno da superfície
é um círculo de raio 3 no plano
. A curva de contorno do cone
é um círculo de raio 1 no plano
.Em seguida, vamos calcular o fluxo através da superfície
usando a fórmula do fluxo:
onde
é a normal à superfície
e
é a elementar área da superfície.Para calcular o fluxo, podemos usar a fórmula do fluxo através de uma superfície fechada:
onde
é a curva de contorno da superfície
e
é o elemento de arco ao longo da curva.Aplicando a fórmula do fluxo, obtemos:
onde
é o elemento de arco ao longo da curva de contorno.Finalmente, podemos calcular o valor do fluxo usando a fórmula do fluxo através da curva de contorno:
Portanto, o fluxo do campo vetorial \( F(x,y,z) = (2x, 2y, 2z) \) através da superfície estérica
e interior ao cone
com normal exterior é \( 54\pi (2-\sqrt{2}) \).