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Métodos Numéricos Aplicados a Engenharia Mecânica Lista de Exercícios 7 – Integração 1) Calcule a seguinte integral: (mantendo 4 casas decimais) ∫ (1 − 𝑒−2𝑥)𝑑𝑥 3 0 (a) Analiticamente (b) Regra do trapézio com n = 1, 2 e 4. (c) 1/3 de Simpson com n = 4. (d) 3/8 de Simpson com uma única aplicação Determine o Et para cada aproximação. 2) Integre a função usando o método do trapézio com n = 1, 2 e 4. Determine o Ea para cada um dos casos. (mantendo 4 casas decimais) ∫ (𝑥 + 𝑥 2 ) 2 𝑑𝑥 2 1 3) Calcule as integrais a seguir pela regra do trapézio e pelas regras de 1/3 e 3/8 de Simpson usando seis divisões do intervalo de integração e determine o Ea a) ∫ 𝑥 ln(𝑥) 𝑑𝑥 2,5 1 b) ∫ 𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 0 −1,5 (mantendo 5 casas decimais) 4) Calcular o volume de uma garrafa plástica cujo perfil é dado na tabela abaixo, usando as regras do Trapézio e Simpson. (Apresente os resultados com 3 algarismos após a vírgula e comente os resultados). Xi (mm) Ri (mm) 0 35 10 40 20 40 30 40 40 35 50 40 60 40 70 35 80 35 90 40 100 40 110 35 120 35 130 25 140 23 150 20 160 20 5) Resolva por quadratura Gaussiana para 2 pontos a integral: ∫(3𝑒−𝑥 6 2 + 2𝑥 − 1)𝑑𝑥 Utilize 6 algarismos após a vírgula. 6) Resolva por quadratura Gaussiana para 2 pontos a integral: ∫ (2𝑥3 + 3𝑥2 + 6𝑥 + 1)𝑑𝑥 5 1 Utilize 6 algarismos após a vírgula. 7) Resolva por quadratura Gaussiana para 4 pontos a integral: ∫ 𝑙𝑛𝑥𝑑𝑥 5 1 Utilize 6 algarismos após a vírgula. 8) Determine a distância percorrida pelo corpo que se desloca segundo os dados da tabela. t (min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 v (m/s) 5 6 5,5 7 8,5 8 6 7 7 5 9) Nas integrais do exercício 5, com quantas divisões do intervalo podemos esperar obter erros menores que 10-5. 10) Aproxime pela regra de Simpson o comprimento de arco da curva 𝑦 = 4𝑥2 − 3𝑥, 𝑑𝑒 (0, 0) 𝑎 (1, 1)
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