[Coordenadas Cilíndricas] Integral Tripla

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[Coordenadas Cilíndricas] Integral Tripla

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[Coordenadas Cilíndricas] Integral Tripla

Mensagempor raimundoocjr » Sáb Dez 14, 2013 11:07

(Livro: Cálculo - Autor: James Stewart - Volume 2 - 7ª Edição - Q. 17 - Pág.: 925)
Utilize coordenadas cilíndricas.
Calcule \iiint_E \sqrt{x^2+y^2}dV, onde E é a região que está dentro do cilindro x²+y²=16 e entre os planos z=-5 e z=4.


Resposta: 384\pi
raimundoocjr
 
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Re: [Coordenadas Cilíndricas] Integral Tripla

Mensagempor Russman » Dom Dez 15, 2013 02:55

O primeiro passo é observar a simetria da região de interesse. Obviamente, a simetria é cilíndrica. Assim, você deve escrever o diferencial de volume em coordenadas cilíndricas bem como a função do integrando.
Lembre-se que dV=r dr d\theta dz, onde r^2=x^2+y^2. Logo, a integral será

I = \int \int \int rrdrd\theta dz = \int \int \int r^2drd\theta dz.

Os limites de integração são imediatos. A coordenada z varia de -5 a 4 e a coordenada angular de 0 a 2 \pi. Agora, como a região de integração é um cilindro de raio r=4 e centrado em (x,y)=(0,0), basta fazer r variando de 0 a 4.

Portanto,

I = \int_{-5}^{4} \int_{0}^{2 \pi}\int_{0}^{4} r^2drd\theta dz.

Divirta-se.
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.

Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s

Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}

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