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Seja γ C R 2 um arco circular orientado no sentido anti-horário, partindo de (5,0) e chegando em (-4,3). Usando o conceito de integral de linha, qual o resultado da seguinte equação: ∫γydx + xdy


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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 4 meses

Para resolver a integral de linha \(\int_{\gamma} y \, dx + x \, dy\), onde \(\gamma\) é um arco circular que vai de \((5,0)\) a \((-4,3)\), precisamos parametrizar o arco circular. 1. Identificar a curva: O arco circular que conecta os pontos \((5,0)\) e \((-4,3)\) pode ser descrito por uma parametrização. Vamos considerar que o arco é parte de um círculo. 2. Encontrar o centro e o raio: O centro do círculo pode ser encontrado considerando que o arco é orientado no sentido anti-horário. Para simplificar, vamos assumir que o círculo tem um centro que está entre os dois pontos dados. 3. Parametrização: Uma possível parametrização do arco circular pode ser: \[ x(t) = 5 + r \cos(t), \quad y(t) = r \sin(t) \] onde \(t\) varia de um valor inicial a um valor final que corresponde aos pontos dados. 4. Calcular a integral: A integral de linha pode ser calculada substituindo \(dx\) e \(dy\) na integral e integrando em relação a \(t\). 5. Análise das alternativas: Após calcular a integral, você deve comparar o resultado com as opções dadas. Após realizar todos os cálculos e substituições, o resultado da integral de linha \(\int_{\gamma} y \, dx + x \, dy\) é: Resposta correta: -12.

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há 2 anos

Podemos resolver essa questão usando o Teorema de Green. Primeiro, vamos calcular a curva fechada que contém o arco γ. Essa curva é formada por γ e pelo segmento de reta que liga (-4,3) a (5,0). Vamos chamar essa curva de C. Agora, vamos calcular a integral de linha de f(x,y) = ydx + xdy ao longo da curva C. Pelo Teorema de Green, temos: ∫γydx + xdy = ∫∫R (∂/∂x)(xdy) - (∂/∂y)(ydx) dA Onde R é a região delimitada pela curva C. Calculando as derivadas parciais, temos: (∂/∂x)(xdy) = dy (∂/∂y)(ydx) = dx Substituindo na fórmula do Teorema de Green, temos: ∫γydx + xdy = ∫∫R dy - dx dA Integrando em relação a y e depois em relação a x, temos: ∫γydx + xdy = ∫-4^5 ∫0^(3/4)x+3/4 dx dy Resolvendo as integrais, temos: ∫γydx + xdy = -17 Portanto, a alternativa correta é (C) -17.

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Dessa forma, qual das alternativas abaixo melhor resume o conceito de integral de linha e campo vetorial?


É o produto vetorial do vetor F por t, em que o vetor t é o versor da direção e do sentido da bissetriz y
É o produto escalar do vetor F por t, em que o vetor t é o versor da direção e do sentido da tangente y
É o produto vetorial do vetor F por t, em que o vetor t é o versor da direção e do sentido da cotangente y
É o produto escalar do vetor F por t, em que o vetor t é o versor da direção e do sentido da cossecante y
É o produto vetorial do vetor F por t, em que o vetor t é o versor da direção e do sentido da secante y

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