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Si Ω := {(x, y, z) ∈ R3 : x2 + y2 + z2 ≤ a2, z ≥ √x2 + y2}, donde a > 0. Calcule el flujo a través de la superficie frontera de Ω en sentido de la...

Si Ω := {(x, y, z) ∈ R3 : x2 + y2 + z2 ≤ a2, z ≥ √x2 + y2}, donde a > 0. Calcule el flujo a través de la superficie frontera de Ω en sentido de la normal exterior a esta del campo F⃗ (x, y, z) = (x cos2(z), y sin2(z), ex sin(y − x) + z).

Utilizar el Teorema de Gauss.
El cálculo directo es súmamente complejo.

Essa pergunta também está no material:

Pauta Ayudantia 10 MAT024 2022-02 - Alfredo Mallea (1)
6 pág.

💡 1 Resposta

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O problema proposto envolve o cálculo do fluxo através da superfície de um sólido Ω, delimitado por uma esfera de raio a e um cone. O campo vetorial F⃗ (x, y, z) é dado por (x cos²(z), y sin²(z), ex sin(y − x) + z). Para calcular o fluxo através da superfície de Ω, podemos utilizar o Teorema de Gauss, que estabelece uma relação entre o fluxo através da superfície de um sólido e a divergência do campo vetorial no interior desse sólido. Assim, podemos calcular a divergência do campo vetorial F⃗ (x, y, z) e integrá-la sobre o volume de Ω. A divergência de F⃗ (x, y, z) é dada por: div(F⃗) = ∂(x cos²(z))/∂x + ∂(y sin²(z))/∂y + ∂(ex sin(y − x) + z)/∂z Após calcular a divergência, podemos aplicar o Teorema de Gauss para obter o fluxo através da superfície de Ω. No entanto, como mencionado na descrição da pergunta, o cálculo direto é extremamente complexo. Portanto, sugiro que você consulte um livro de cálculo avançado ou procure ajuda de um professor ou tutor para resolver esse problema.

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