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Parte 2 – Avaliação 1 Aluna: Francisca Brunna Pereira Braz Matrícula: 20212014020039 1. Use integrais duplas para calcular a área da região limitada por 𝑦 = √𝑥 e 𝑦 = 𝑥. Substituindo os limites encontrados através do gráfico na integral, temos: 𝐴 = ∬ 𝑑𝐴 𝑅 = ∫ ∫ 𝑑𝑦𝑑𝑥 √𝑥 𝑥 1 0 Resolvendo primeiramente a parte em vermelho: ∫ 𝑑𝑦 √𝑥 𝑥 = [𝑦]𝑥 √𝑥 = √𝑥 − 𝑥 Substituindo o resultado na expressão original: 𝐴 = ∫(√𝑥 − 𝑥) 1 0 𝑑𝑥 = ( 2𝑥 3 2 3 − 𝑥2 2 ) 0 1 = 2 3 − 1 2 = 1 6 𝑢. 𝑎 2. Ache o centro de massa de lâmina na forma de uma região retangular limitada pelas retas 𝑥 = 3 , 𝑦 = 2 e pelos eixos coordenados. A densidade em qualquer ponto é dada por (𝑥2 + 𝑦2)kg-m2. Substituindo os limites na integral da massa: 𝑀 = ∬ 𝜌(𝑥, 𝑦)𝑑𝐴 𝑅 = ∫ ∫(𝑥2 + 𝑦2)𝑑𝑦𝑑𝑥 2 0 3 0 Resolvendo a parte em vermelho, temos: ∫(𝑥2 + 𝑦2) 2 0 𝑑𝑦 = (𝑦𝑥2 + 𝑦3 3 ) 0 2 = 2𝑥2 + 8 3 Substituindo na equação original: 𝑀 = ∫ (2𝑥2 + 8 3 ) 𝑑𝑥 3 0 = ( 2𝑥3 3 + 8𝑥 3 ) 0 3 = 18 + 8 = 26𝑘𝑔 ✓ Para encontrar o centro de massa, teremos: 𝑀𝑦 = ∫ ∫ 𝑦(𝑥 2 + 𝑦2)𝑑𝑦𝑑𝑥 2 0 3 0 Resolvendo a parte em azul: ∫ 𝑦(𝑥2 + 𝑦2)𝑑𝑦 2 0 = ∫(𝑦𝑥2 + 𝑦3)𝑑𝑦 2 0 = ( 𝑦2𝑥2 2 + 𝑦4 4 ) 0 2 = 2𝑥2 + 4 Substituindo em My: 𝑀𝑦 = ∫(2𝑥 2 + 4)𝑑𝑥 3 0 = ( 2𝑥3 3 + 4𝑥) 0 3 = 18 + 12 = 30𝑘𝑔 ✓ Para a segunda parte: 𝑀𝑥 = ∫ ∫ 𝑥(𝑥 2 + 𝑦2)𝑑𝑦𝑑𝑥 2 0 3 0 Resolvendo a parte em verde: ∫ 𝑥(𝑥2 + 𝑦2)𝑑𝑦 2 0 = ∫(𝑥3 + 𝑥𝑦2)𝑑𝑦 2 0 = (𝑦𝑥3 + 𝑥𝑦3 3 ) 0 2 = 2𝑥3 + 8𝑥 3 Substituindo em Mx: 𝑀𝑥 = ∫ (2𝑥 3 + 8𝑥 3 ) 𝑑𝑥 3 0 = ( 2𝑥4 4 + 8𝑥2 6 ) 0 3 = 162 4 + 72 6 = 486 + 144 12 = 630 12 = 105 2 𝑘𝑔 �̅� = 𝑀𝑦 𝑀 = 30 26 = 15 13 �̅� = 𝑀𝑥 𝑀 = 105 2 26 = 105 2 ∗ 1 26 = 105 52 Logo o centro de massa está em ( 15 13 , 105 52 ).