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p2 - 1 2014_2_V2 - Solução


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Campus Unipampa Bagé – Travessa 45, n°1650 - Bairro Malafaia 
CEP 96413-170– Bagé – Rio Grande do Sul 
E-mail: andersonbihain@unipampa.edu.br 
PROFESSOR ANDERSON L. J. BIHAIN 
 
 
NOME: ___________________________________________ DATA: ____/____/____ 
CURSO: ________________________ Duração prova: 1h e 40 min 
Cálculo III: Prova 3: 
 
 
 
 
 
 
 
1) (Peso 2,0) - Uma lâmina delgada tem a forma da região D, que é interior à 
circunferência (𝒙 − 𝟐)𝟐 + 𝒚𝟐 = 𝟒 e exterior à circunferência 𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 = 𝟒. Calcule 
a massa da lâmina se a densidade é dada por 𝜹(𝒙, 𝒚) = (𝒙𝟐 + 𝒚𝟐)−𝟏/𝟐. 
 
 
Instruções: 
- Para realizar a prova é permitido somente ouso de lápis, caneta, 
borracha e calculadora (Científica Simples). 
- As respostas devem ser apresentadas a caneta. 
 
Questão Nota Peso 
1 2,00 
2 3,00 
3 3,00 
4 2,00 
Total 10,00 
 
 
 
 
2) (Peso 3,0) - Dada a integral dupla: 
𝑰 = ∬ 𝒇(𝒙, 𝒚)𝒅𝒙𝒅𝒚
 
𝑫
∫ ∫ 𝒇(𝒙, 𝒚)𝒅𝒚𝒅𝒙
𝟏+√𝟏−𝒙𝟐
𝟏
𝟏
−𝟏
 
 
a. (Peso 0,75) - Esboce a região D. 
b. (Peso 0,75) - Inverta a ordem de integração. 
c. (Peso 1,50) - Calcule 𝑰 para a função 𝒇(𝒙, 𝒚) =
𝟏
𝒙𝟐+𝒚𝟐
. 
 
Campus Unipampa Bagé – Travessa 45, n°1650 - Bairro Malafaia 
CEP 96413-170– Bagé – Rio Grande do Sul 
E-mail: andersonbihain@unipampa.edu.br 
PROFESSOR ANDERSON L. J. BIHAIN 
 
 
NOME: ___________________________________________ DATA: ____/____/____ 
CURSO: ________________________ Duração prova: 3h e 40 min 
 
 
 
 
 
 
3) (Peso 3,0) - Use a integral tripla para calcular o volume do sólido W limitado pelo 
cilindro parabólico 𝒛 + 𝒙𝟐 = 𝟒, e pelos planos 𝒚 + 𝒛 = 𝟒, 𝒚 = 𝟎 e 𝒛 = 𝟎. 
 
 
 
Campus Unipampa Bagé – Travessa 45, n°1650 - Bairro Malafaia 
CEP 96413-170– Bagé – Rio Grande do Sul 
E-mail: andersonbihain@unipampa.edu.br 
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NOME: ___________________________________________ DATA: ____/____/____ 
CURSO: ________________________ Duração prova: 5h e 40 min 
 
 
 
4) (Peso 2,0) - Calcule ∭ 𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 + 𝒛𝟐𝒅𝑽
 
𝒘
, sendo W a região limitada 
superiormente pela esfera 𝒙𝟐 + 𝒚𝟐 + 𝒛𝟐 = 𝟏𝟔 e inferiormente pelo cone 
𝒛 = √𝒙𝟐 + 𝒚𝟐. 
 
 
𝑰 = ∫ ∫ ∫ 𝒑𝟒𝒔𝒆𝒏(𝝓)
𝟒
𝟎
𝟐𝝅
𝟎
𝝅
𝟒
𝟎
𝒅𝒑𝒅𝜽𝒅𝝓 = ∫ ∫
𝒑𝟓
𝟓
𝒔𝒆𝒏(𝝓)
𝟐𝝅
𝟎
|
𝟎
𝟒
𝝅
𝟒
−𝟏
𝒅𝜽𝒅𝝓 
𝑰 =
𝟏𝟎𝟐𝟒
𝟓
∫ ∫ 𝒔𝒆𝒏(𝝓)
𝟐𝝅
𝟎
𝝅
𝟒
𝟎
𝒅𝜽𝒅𝝓 = ∫ 𝜽𝒔𝒆𝒏(𝝓)
𝝅
𝟒
𝟎
||
𝟎
𝟐𝝅
𝒅𝝓 =
𝟐𝟎𝟒𝟖𝝅
𝟓
∫ 𝒔𝒆𝒏(𝝓)
𝝅
𝟒
𝟎
𝒅𝝓 
𝑰 = −
𝟐𝟎𝟒𝟖𝝅
𝟓
[𝒄𝒐𝒔(𝝓)]𝟎
𝝅
𝟒 = −
𝟐𝟎𝟒𝟖𝝅
𝟓
[
√𝟐
𝟐
− 𝟏]
𝟎
𝝅
𝟒
= −
𝟐𝟎𝟒𝟖𝝅
𝟓
[
√𝟐 − 𝟐
𝟐
]
 
 
 
= −
𝟏𝟎𝟐𝟒𝝅
𝟓
[√𝟐 − 𝟐]
 
 
 
 
 
Fórmulas: 
Coordenadas esféricas: 𝒙 = 𝒑𝒔𝒆𝒏(𝝓)𝒄𝒐𝒔(𝜽); 𝒙 = 𝒑𝒔𝒆𝒏(𝝓)𝒔𝒆𝒏(𝜽); 𝒛 = 𝒑𝒄𝒐𝒔(𝝓). 
Coordenadas cilíndricas: 𝒙 = 𝒓𝒄𝒐𝒔(𝜽); 𝒚 = 𝒓𝒔𝒆𝒏(𝜽); z=z; 
Área de Superfície: 
   
22
, , 1(S) .x y
D
f x y f x yA dA       
 
𝒄𝒐𝒔𝒔𝒆𝒄 (𝒙) =
𝟏
𝒔𝒆𝒏(𝒙)
 ; ∫ 𝒄𝒐𝒔𝒔𝒆𝒄(𝒙) = 𝒍𝒏[𝒄𝒐𝒔𝒔𝒆𝒄(𝒙) − 𝒄𝒐𝒕(𝒙)]