Exer. Calcule o volume do sólido T delimitado pelo cilindro x²+y²=1, pelos planos z = 0 e x+y+z=2.
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Usando coordenadas cilíndricas, temos as seguintes equações da superfícies limitantes:
\(\left\{\begin{align} \rho&=1\\ z&=0\\ z&=2-\rho\ cos\ \varphi-\rho\ sen\ \varphi \end{align}\right.\)
Para o diferencial de volume, temos:
\(dx\ dy\ dz=\rho\ d\rho\ d\varphi\ dz\)
Integrando, temos:
\(V=\int_0^{2\pi}\int_0^1\int_0^{2-\rho\ cos\ \varphi-\rho\ sen\ \varphi} \rho\ dz\ d\rho\ d\varphi\)
Integrando em \(z\), temos:
\(V=\int_0^{2\pi}\int_0^1 \rho\left[z\right]_0^{2-\rho\ cos\ \varphi-\rho\ sen\ \varphi}\ d\rho\ d\varphi=\int_0^{2\pi}\int_0^1 \rho(2-\rho\ cos\ \varphi-\rho\ sen\ \varphi)\ d\rho\ d\varphi=\int_0^{2\pi}\int_0^1 2\rho-\rho^2cos\ \varphi-\rho^2sen\ \varphi\ d\rho\ d\varphi\)
Integrando em \(\rho\), temos:
\(V=\int_0^{2\pi} \left[\rho^2-{1\over3}\rho^3cos\ \varphi-{1\over3}\rho^3sen\ \varphi\right]_0^1\ d\varphi=\int_0^{2\pi} 1-{1\over3}cos\ \varphi-{1\over3}sen\ \varphi\ d\varphi\)
Integrando em \(\varphi\), temos:
\(V=\left[\varphi-{1\over3}sen\ \varphi+{1\over3}cos\ \varphi\right]_0^{2\pi} =(2\pi-{1\over3}sen\ 2\pi+{1\over3}cos\ 2\pi)-(0-{1\over3}sen\ 0+{1\over3}cos\ 0)\)
Temos, portanto:
\(\boxed{V=2\pi}\)
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