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34264 . 7 - Equações Diferenciais - 20211.A Avaliação On-Line 1 (AOL 1) – Questionário Pergunta 1 /1 Analise a figura a seguir: questão 8.PNG O teorema de Stokes trata de campos vetoriais em três dimensões, sendo o teorema de Green uma particularidade bidimensional do teorema de Stokes. No campo da geometria diferencial, é uma teoria sobre a integração de formas diferenciais. De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Stokes, calcule a circulação do campo F: yi + xzj + x2k, dado que a curva C corresponde à fronteira do triângulo cortado a partir do plano x + y + z = 1, no sentido anti-horário no primeiro octante. Considerando esses dados, pode-se afirmar que a circulação do campo equivale a: 1. 10/7. 2. −5/6. Resposta correta 3. 5/7. 4. 9/2. 5. 4/3. Pergunta 2 /1 A série de Taylor corresponde à representação de funções como séries de potências. Uma das aplicações em tal conversão é a resolução de equações diferenciais por meio de série de potencias. De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre séries de potências, dada a função f(x) = sen x, pode-se afirmar que a série de Taylor correspondente a: 1. ∑ (−1) x2n+1 / (2n+1)! 2. ∑ (−n)n x2n+1 / (2n+1)! 3. ∑ (−1)n x / (2n+1)! 4. ∑ (−1)n x2n+1 / (2n+1)! Resposta correta 5. ∑ (−1)n x2n+1 / (2n)! Pergunta 3 /1 Parametrizar uma superfície ou curva é o processo de definição de parâmetros que irão representar a superfície ou objeto geométrico em questão, ou seja, implica na identificação de um grupo de coordenadas que permite definir qualquer ponto na curva, superfície ou objeto geométrico. De acordo com o texto e o conteúdo estudado sobre o teorema de Stokes, dada a superfície S: z = coshx, |x| < 1, y em (0, 1), realize a parametrização da superfície e calcule a área de S. Considerando esses dados, pode-se afirmar que a área de S corresponde a: 1. e2. 2. e − 1/e. Resposta correta 3. 2e. 4. 3e. 5. e. Pergunta 4 /1 Leia o excerto a seguir: “O teorema fundamental das integrais de linha, também chamado de teorema do gradiente, diz que os campos gradientes são independentes do caminho, o que significa que as integrais de linha ao longo de dois caminhos quaisquer que conectam os mesmos pontos inicial e final serão iguais.”Fonte: KHAN ACADEMY. “Teorema fundamental das integrais de linha”. Disponível em: <https://bit.ly/2kJ6k3w>. Acesso em: 1 set. 2019. O teorema de Green é usado para calcular integrais de linha complexas, transformando- as em integrais duplas mais simples. De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Green, calcule a integral de linha (3y − )dx + (7x + ( + 1)dy, dada a curva C: = 9. Considerando esses dados, pode-se afirmar que o resultado da integral é: 1. 36 π. Resposta correta 2. 72 π. 3. 24 π. 4. 40 π. 5. 18 π. Pergunta 5 /1 Leia o excerto a seguir: “Campos vetoriais representam o fluxo de um fluído (entre muitas outras coisas). Eles também representam uma maneira de visualizar funções cujo espaço de entrada e espaço de saída têm a mesma dimensão. Além disso, um campo vetorial associa um vetor a cada ponto no espaço.”Fonte: KHAN ACADEMY. Campos vetoriais. Disponível em: <https://bit.ly/2kSojV5>. Acesso em: 1 set. 2019. (Adaptado). De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Green, dado o campo F(x,y) = (y3, −x3), calcule a integral do campo vetorial sob a curva C que corresponde a um círculo igual a x2 + y2 = 4. Considerando que a orientação da curva é positiva, pode-se afirmar que a integral do campo vetorial equivale a: 1. 16 π. 2. −24 π. Resposta correta 3. -32 π. 4. 30 π. 5. −25 π. Pergunta 6 /1 Leia o excerto e analise a figura a seguir: “Vamos pensar em uma roda de carro que apresenta um ponto fixo para observação. Agora, pensando nessa roda em movimento, sobre uma rua lisa, vamos observar a trajetória desse ponto fixo. A curva descrita por esse ponto é a curva cicloide.”Fonte: CORDEIRO, A. C. F. O que é a curva cicloide: ideias centrais no ensino da matemática. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em matemática) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, IFSP. São Paulo, p. 88. 2013. questão 5.PNG De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Green, calcule a área da figura, descrita pelas curvas C1 e C2, dada a cicloide abaixo x= t − sen(t), y = 1 − cos(t). Considerando esses dados, pode-se afirmar que a área da cicloide corresponde a: 1. 12 π. 2. 9π. 3. 6π. 4. −3π. 5. 3π. Resposta correta Pergunta 7 /1 Leia o excerto e analise a figura a seguir: “Dados os pontos F1 e F2, com a distância 2c entre eles, a elipse é o conjunto dos pontos P em que é válida a seguinte igualdade: dPF1 + dPF2 = 2a. Em outras palavras, a elipse é o conjunto de pontos no qual a soma das distâncias até cada um dos focos é igual à constante 2a. ”Fonte: SILVA, L. P. M. O que é elipse? Uma figura geométrica? Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e- elipse.htm>. Acesso em: 5 set. 2019. questão 3.PNG São comuns forças que variam ao longo de uma trajetória. A força representada na figura é proporcional ao afastamento em relação à origem das coordenadas, descrevendo no sentido anti-horário a parte da elipse x2/4 + y2/16 = 1 no primeiro quadrante, sendo F(x,y) = −k(x,y). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Green, pode-se afirmar que o trabalho realizado equivale a: 1. −6 k. Resposta correta 2. 5 k. 3. −12 k. 4. 16 k. 5. 10 k. Pergunta 8 /1 O desenvolvimento de funções em séries de potências tem diversas aplicações, tal como a resolução de equações diferenciais. Pode-se também aplicar tal recurso para realizar aproximações de funções com a utilização de séries de Taylor e Maclaurin. De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre séries de potências, dada a expansão da função f(x) = (1+x)−1/2 em uma série de Taylor, pode-se afirmar que o 4º termo da série, em torno de a = 0, corresponde a: 1. 15x3 / 48. Resposta correta 2. 5x3 / 48. 3. 10x3 / 24. 4. 15x2 / 48. 5. 15x2 / 12. Pergunta 9 /1 Analise a figura a seguir: questão 6.PNG O teorema de Green é extremamente útil na aplicação de cálculo de área de figuras planas. O teorema tem esse nome, pois foi desenvolvido por George Green, em 1828, e seu princípio é utilizado em outros teoremas como, por exemplo, os teoremas de Gauss e de Stokes. De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, dada a região D, D=(1≤ x2 + y2≤4, x>0, y>0), calcule a área da região D, sendo a curva C correspondente à fronteira da região D. Considerando esses dados, pode-se afirmar que a área da região D corresponde a: 1. 5/3. 2. 10/3. 3. 7/3. 4. 14/3. Resposta correta 5. 19/3 Pergunta 10 /1 Analise a figura a seguir: questão 11.PNG Figuras geométricas podem ser geradas a partir do modelamento baseado em equações matemáticas. Na figura apresentada, é possível observar um vaso de manjerico. Tal sólido limita o volume da forma, V= (x2 + y2 < z, 1 < z < 4), considerando o campo vetorial F(x, y, z) = (xz2, yz2, z3). De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o teorema de Stokes, calcule o fluxo do rotacional F por meio da parede lateral do vaso, referente à superfície S = (x2 + y2 = z, 1 < z < 4). Considerando esses dados, pode-se afirmar que o fluxo do rotacional corresponde a: 10. 1. π/2. 2. 2. 3. π. 4. 1 5. 0. Resposta correta Comentários Comentários para o aluno
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