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Divergente, gradiente e rotacional.

Divergente, gradiente e rotacional.

Mensagempor Crisaluno » Qui Set 03, 2015 04:37

Estou com uma dúvida nessas 3 questões:
1°) Sejam f um escalar e F um campo vetorial quaisquer. Se existem as derivadas parciais provar: div(f F) = f [ div(F)] + [ grad(f)] * F
2°)Se r(vetor)= xi + yj + zk é o chamado vetor posição, provar:
a) div(r) = 3
b) rot(r) = 0
c)Nabla II r II = r / |r|
3°) define-se nabla^2 como operador Laplaciano.
a) definir nabla^2 através de derivadas parciais;
b) se f e g são funções escalares dotadas de derivadas parciais segundas, provar :
nabla*(nabla f )= nabla^2 f

Segue o gabarito com as respostas :

1°)div (F) = f [div (F)] + [ grad (f) ] * F...é verdadeira.
2°) a) div (r) =3 ; b) rot (r) = 0 ; c) Nabla |r|= r / |r|...verdadeira
3°)verdadeira..

obs: Estou tendo muita dificuldade de com esses exercícios. seria possível mostrar o passo a passo até o resultado?
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Re: Divergente, gradiente e rotacional.

Mensagempor adauto martins » Sáb Set 05, 2015 12:28

div(f.F)=\nabla .(f.F)=(\partial/\partial x)(F.f)+(\partial/\partial y)(f.F)+(\partial/\partial z)(f.F)..MEU EDITOR NAO ESTA FUNCIONANDO AQUI,MAS VAMOS LA NO JEITO Q. DER...
a)
div(f.F)=(D/x)(f.F)+(D/y)(f.F)+(D/z)(f.F),onde (D/x),(D/y),(D/z) sao as derivadas parciais em relaçao aos eixos x,y,z...
div(f.F)=(Df(x).F+DF(x).f)+(Df(y).F+DF(y).f)+(D(z)f+D(F(z))=f.(DF(x)+DF(y)+DF(z))+(Df(x)+Df(y)+Df(z))=f.div(F)+grad(f).F,aqui usei a regra da derivada do produto...
b)
r=(x,y,z)...div(r)=(D/x)r+(D/y)r+(D/z)=1+1+1=3
c)
rot(r)=produto vetrorial de r...olha sem o editor,te fala nuum da...espero q. entensa ai o q. fiz...
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Re: Divergente, gradiente e rotacional.

Mensagempor Crisaluno » Dom Set 06, 2015 02:08

Muito obrigado!!!Muito obrigado mesmo...conseg ui acompanhar sua resolução.
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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}