Pergunta
As integrais de linha têm papel importante seja do ponto de vista teórico ou prático, já que dentre suas aplicações utilizamos nos conceitos de trabalho, energia potencial, fluxo de calor e muitas outras situações em que o comportamento de um campo vetorial ou de um campo escalar é estudado ao longo de uma curva. Desta forma, calcule o trabalho para deslocar uma particula no campo de força, onde: overrightarrow (F)=xyoverrightarrow (i)+(3y^2)overrightarrow (j) x=11t^4 y=t^3 0leqslant tleqslant 1 FORMULÁRIO Integral de linhra em relação ao campo vetorial W=int _(C)overrightarrow (F)doverrightarrow (y)^2=W=int _(a)^boverrightarrow (F)(overrightarrow (r)(t))cdot overrightarrow (r'(t))dt
Solução
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YasminProfissional · Tutor por 6 anos
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Para calcular o trabalho de deslocar uma partícula no campo de força dado, podemos usar a fórmula da integral de linha em relação ao campo vetorial:<br /><br />$W=\int _{C}\overrightarrow {F}d\overrightarrow {y}^{2}=W=\int _{a}^{b}\overrightarrow {F}(\overrightarrow {r}(t))\cdot \overrightarrow {r'(t)}dt$<br /><br />Dado que $\overrightarrow {F}=xy\overrightarrow {i}+(3y^{2})\overrightarrow {j}$, $x=11t^{4}$ e $y=t^{3}$, podemos substituir essas expressões na fórmula da integral de linha:<br /><br />$W=\int _{0}^{1}\overrightarrow {F}(\overrightarrow {r}(t))\cdot \overrightarrow {r'(t)}dt=\int _{0}^{1}(11t^{4}\cdot t^{3}\overrightarrow {i}+(3t^{3})^{2}\overrightarrow {j})\cdot (44t^{3}\overrightarrow {i}+9t^{2}\overrightarrow {j})dt$<br /><br />Simplificando a expressão, temos:<br /><br />$W=\int _{0}^{1}(11t^{7}\overrightarrow {i}+9t^{6}\overrightarrow {j})\cdot (44t^{3}\overrightarrow {i}+9t^{2}\overrightarrow {j})dt=\int _{0}^{1}(484t^{10}+81t^{8})dt$<br /><br />Agora, podemos calcular a integral:<br /><br />$W=\int _{0}^{1}(484t^{10}+81t^{8})dt=\left[\frac{484}{11}t^{11}+\frac{81}{9}t^{9}\right]_{0}^{1}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{11}+\frac{81}{9}=\frac{484}{
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