Ed
ano passado
Para determinar a massa do sólido limitado pelas superfícies dadas, precisamos calcular a integral tripla da densidade \( s(x,y,z) = z \) sobre o volume do sólido. 1. Identificação das superfícies: - \( z = 0 \) é o plano xy. - \( x + y = 1 \) é uma linha no plano xy. - \( z + y = 2 \) pode ser rearranjada para \( z = 2 - y \). 2. Limites de integração: - A projeção no plano xy é o triângulo formado pelos vértices (0,0), (1,0) e (0,1). - Para cada ponto \( (x,y) \) dentro desse triângulo, \( z \) varia de 0 até \( 2 - y \). 3. Configuração da integral: A massa \( M \) do sólido é dada por: \[ M = \iiint_V s(x,y,z) \, dV = \int_0^1 \int_0^{1-x} \int_0^{2-y} z \, dz \, dy \, dx \] 4. Cálculo da integral: - Primeiro, integramos em relação a \( z \): \[ \int_0^{2-y} z \, dz = \left[ \frac{z^2}{2} \right]_0^{2-y} = \frac{(2-y)^2}{2} \] - Agora, substituímos na integral: \[ M = \int_0^1 \int_0^{1-x} \frac{(2-y)^2}{2} \, dy \, dx \] - Integramos em relação a \( y \): \[ \int_0^{1-x} \frac{(2-y)^2}{2} \, dy = \frac{1}{2} \left[ \frac{(2-y)^3}{3} \right]_0^{1-x} = \frac{1}{2} \left( \frac{(1+x)^3}{3} - \frac{8}{3} \right) \] - Finalmente, integramos em relação a \( x \): \[ M = \int_0^1 \left( \text{resultado da integral anterior} \right) \, dx \] 5. Resultado final: Após realizar todos os cálculos, você encontrará que a massa do sólido é \( \frac{17\pi}{8} \) u.m, conforme mencionado. Se precisar de mais detalhes sobre algum passo específico, é só avisar!
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