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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL MAT01339 – Cálculo e Geometria Analítica para arquitetos – 2019/1 Atividade Autônoma 12 Assunto: Áreas e Volumes Questão 1: Fórmula da área para parábolas de Arquimedes. (Adaptado da questão 71, pág. 322, Cálculo, v.1, Thomas, 12 Ed) Arquimedes (287 - 212 a.C.), inventor, engenheiro militar, médico e o maior matemático da época clássica no mundo ocidental, descobriu que a área sob um arco parabólico é dois t e r ço s d a base vezes a a l tu r a. Para provar isso, faça o seguinte: a) considere a parábola de equação y= h − 4 h b2 x2 para −b/2⩽x⩽b /2 supondo que h e b sejam positivos. (Conforme ilustra o gráfico ao lado). Então, use o cálculo da integral definida para determinar a área da região compreendida entre o arco parabólico e o eixo x. b) Se b=8 cm e h=6 cm, qual seria a área (em cm2) desse arco parabólico? Questão 2: Projeto de uma frigideira (Adaptado da questão 61, pág. 361, Cálculo, v.1, Thomas, 12ed) Você está projetando uma frigideira que terá o formato de uma tigela esférica com alças. Ao fazer uma experimentação em casa, percebe que conseguirá um modelo com cerca de 3 litros de capacidade, se a profundidade for de 9 cm e o raio da esfera 16 cm. Para ter certeza, você desenha a frigideira como um sólido de revolução, como se vê na figura abaixo: Você deve então calcular o volume do sólido de revolução pela integral definida. Para isso, faça o seguinte: a) Isole o x na equação x2+ y2=256 em função de y. Então, calcule a integral definida pela rotação dessa função em torno do eixo y, estabelecendo devidamente os valores extremos de y nessa integral. b) Você encontrará a resposta em função de π e em cm3 . Usando que π≈3,1416 e que 1 litro=1000cm3 , arredonde o volume obtido para o inteiro mais próxmimo, concluindo que sua resposta dá aproximadamente o volume de 3 litros pretendidos com o projeto dessa frigideira. Bom Trabalho!
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