Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

Teorema de Green, Stokes e Gauss, Exercícios de Cálculo Diferencial e Integral

Lista de exercícios da disciplina de Análise Vetorial

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 01/11/2023

alex-costa-2du
alex-costa-2du 🇧🇷

6 documentos

1 / 2

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
INSTITUTOFEDERALDEEDUCAÇÃO,CIÊNCIAETECNOLOGIADOMARANHÃO
CURSO:LICENCIATURAEMFÍSICA-DISCIPLINA:ANÁLISEVETORIAL
PROFESSORDR.:ANTONIOLUIZMARTINSJUNIOR
NOME:_____________________________________________________________________
LISTA2:TEOREMASDEGREEN,STOKESEGAUSS
1. Calcule a integral de linha por dois metodos: (a) diretamente e (b) utilizando o Teorema de Green:
, C e o triangulo com ve rtices (0, 0), (1, 0) e (1, 2). Resposta: 2/3.
𝐶
𝑥𝑦𝑑𝑥 + 𝑥 2
𝑦 3
𝑑𝑦
2. Use o Teorema de Green para calcular a integral de linha ao longo da curva dada com orientaça o
positiva. (a) , C e um triangulo de vertices (0,0), (1,3) e (0,3). (b) , C e
𝐶
𝑥 2
𝑦 2
𝑑𝑥 + 4 𝑥 𝑦 3
𝑑𝑦 𝐶
𝑦 3
𝑑𝑥 𝑥 3
𝑑𝑦
o cırculo de . Resposta: (a) 12; (b) .
𝑥 2 + 𝑦 2 = 4 24π
3. Calcule , onde C e o cırculo de . Resposta: .
𝐶
∫( 3 𝑦 𝑒 𝑠𝑒𝑛𝑥
) 𝑑𝑥 +( 7 𝑥 + 𝑦 4 + 1 ) 𝑑𝑦 𝑥 2 + 𝑦 2 = 9 36π
4. Calcule , onde C e a fronteira da regiao semianular D contida no semiplano superior
𝐶
𝑦 2
𝑑𝑥 + 3 𝑥𝑦𝑑𝑦
entre os cırculos e . Dica: use coordenadas polares. Resposta: 14/3. 𝑥 2 + 𝑦 2 = 1 𝑥 2 + 𝑦 2 = 4
5. Use o Teorema de Green para achar o trabalho realizado pela força ao
𝐹
𝑥 , 𝑦 ( ) = 𝑥 𝑥 + 𝑦 ( ) 𝑖 ^+ 𝑥 𝑦 2
𝑗 ^
mover uma partıcula da origem ao longo do eixo x ate (1, 0), em seguida ao longo de um segmento de
reta ate (0, 1), e entao de volta a origem ao longo do eixo y. Resposta: .
1/12
6. Provar o teorema de Green no plano, considere C uma curva fechada. A primeira parte da demonstraça o
foi feita em sala de aula, voce so precisa completar com a segunda parte da demonstraça o!
7. Uma partıcula se move ao longo de segmentos de reta da origem aos pontos (1, 0, 0), (1, 2, 1), (0, 2, 1) e
de volta para a origem sob a inlue ncia do campo de forças . Encontre o
𝐹
𝑥 , 𝑦 , 𝑧 ( ) = 𝑧 2
𝑖 ^+ 2 𝑥𝑦 𝑗 ^+ 4 𝑦 2
𝑧 ^
trabalho feito. Resposta: 3.
8. Suponha que . Veriique o teorema de Stokes para a superfıcie
𝐹
𝑥 , 𝑦 , 𝑧 ( ) =( 2 𝑥𝑧 + 3 𝑦 2
) 𝑗 ^+ 4 𝑦 𝑧 2
𝑘
^
quadrada mostrada na igura abaixo: Resposta: 4/3.
pf2

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Teorema de Green, Stokes e Gauss e outras Exercícios em PDF para Cálculo Diferencial e Integral, somente na Docsity!

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO

CURSO: LICENCIATURA EM FÍSICA - DISCIPLINA: ANÁLISE VETORIAL

PROFESSOR DR.: ANTONIO LUIZ MARTINS JUNIOR

NOME: _____________________________________________________________________

LISTA 2: TEOREMAS DE GREEN, STOKES E GAUSS

  1. Calcule a integral de linha por dois métodos: (a) diretamente e (b) utilizando o Teorema de Green:

, C é o triângulo com vértices (0, 0), (1, 0) e (1, 2). Resposta: 2/3. 𝐶

2 𝑦

3 𝑑𝑦

  1. Use o Teorema de Green para calcular a integral de linha ao longo da curva dada com orientação

positiva. (a) , C é um triângulo de vértices (0,0), (1,3) e (0,3). (b) , C é 𝐶

∫ 𝑥^2 𝑦^2 𝑑𝑥 + 4𝑥𝑦^3 𝑑𝑦

𝐶

∫ 𝑦^3 𝑑𝑥 − 𝑥^3 𝑑𝑦

o cı́rculo de 𝑥. Resposta: (a) 12; (b).

2

  • 𝑦

2 = 4 − 24π

  1. Calcule , onde C é o cı́rculo de. Resposta:. 𝐶

𝑠𝑒𝑛𝑥 )𝑑𝑥 + (7𝑥 + 𝑦

4

  • 1)𝑑𝑦 𝑥

2

  • 𝑦

2 = 9 36π

  1. Calcule , onde C é a fronteira da região semianular D contida no semiplano superior 𝐶

2 𝑑𝑥 + 3𝑥𝑦𝑑𝑦

entre os cı́rculos 𝑥 e. Dica: use coordenadas polares. Resposta: 14/3.

2

  • 𝑦

2 = 1 𝑥

2

  • 𝑦

2 = 4

  1. Use o Teorema de Green para achar o trabalho realizado pela força 𝐹 ao

→ ( 𝑥, 𝑦 ) = 𝑥 𝑥 + 𝑦( )𝑖

^

  • 𝑥𝑦

2 𝑗

^

mover uma partı́cula da origem ao longo do eixo x até (1, 0), em seguida ao longo de um segmento de reta até (0, 1), e então de volta à origem ao longo do eixo y. Resposta: − 1/12.

  1. Provar o teorema de Green no plano, considere C uma curva fechada. A primeira parte da demonstração foi feita em sala de aula, você só precisa completar com a segunda parte da demonstração!
  2. Uma partı́cula se move ao longo de segmentos de reta da origem aos pontos (1, 0, 0), (1, 2, 1), (0, 2, 1) e

de volta para a origem sob a inluência do campo de forças 𝐹. Encontre o

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑧

2 𝑖

^

  • 2𝑥𝑦𝑗

^

  • 4𝑦

2 𝑧

^

trabalho feito. Resposta: 3.

  1. Suponha que 𝐹. Veriique o teorema de Stokes para a superfı́cie

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = (2𝑥𝑧 + 3𝑦

2 ) 𝑗

^

  • 4𝑦𝑧

2 𝑘

^

quadrada mostrada na igura abaixo: Resposta: 4/3.

  1. Veriique o teorema de Stokes para a função 𝐹 usando a área triangular

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑥𝑦𝑖

^

  • 2𝑦𝑧𝑦

^

  • 3𝑥𝑧𝑧

^

sombreada da igura abaixo: Resposta: − 8/3.

  1. Use o Teorema de Stokes para calcular. A curva C é orientada no sentido anti-horário quando vista 𝐶

→ 𝑑𝑟

de cima. 𝐹 e C é a circunferência ,. Resposta:.

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑦𝑧𝑖

^

  • 2𝑥𝑧𝑦

^

  • 𝑒

𝑥𝑦 𝑧

^ 𝑥

2

  • 𝑦

2 = 16 𝑧 = 5 80π

  1. Veriique o teorema da divergência para 𝐹 e S a superfı́cie do cubo

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑦^2 𝑖

^

  • (2𝑥𝑦 + 𝑧^2 ) 𝑗

^

  • 2𝑦𝑧𝑘

^

limitado por 𝑥 = 0, 𝑥 = 1, 𝑦 = 0, 𝑦 = 1 , 𝑧 = 0 e 𝑧 = 1. Resposta: 2.

  1. Veriique o teorema da divergência para 𝐹 , onde S é a superfı́cie limitada

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 4𝑥𝑖

^ − 2𝑦

2 𝑗

^

  • 𝑧

2 𝑘

^

por 𝑥 , e. Resposta:.

2

  • 𝑦

2 = 4 𝑧 = 0 𝑧 = 3 84π

  1. Veriique que o Teorema do Divergente é verdadeiro para o campo vetorial 𝐹na região S, onde

𝐹 e S é o cubo limitado por , , , , e.

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 3𝑥𝑖

^

  • 𝑥𝑦𝑗

^

  • 2𝑥𝑧𝑘

^ 𝑥 = 0 𝑥 = 1 𝑦 = 0 𝑦 = 1 𝑧 = 0 𝑧 = 1 Resposta: 9/2.

  1. Use o Teorema do Divergente para calcular o luxo de 𝐹através de S. Sendo

𝐹 e S a superfı́cie delimitada pelos planos , , ,

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑒

𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑦𝑖

^

  • 𝑒

𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑦𝑗

^

  • 𝑦𝑧

2 𝑘

^ 𝑥 = 0 𝑥 = 1 𝑦 = 0 𝑦 = 1 , 𝑧 = 0 e 𝑧 = 2. Resposta: 2.

  1. Use o Teorema do Divergente para calcular o luxo de 𝐹através de S. Sendo

𝐹 e S a superfı́cie do sólido delimitado pelo cilindro , e pelos

→ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 3𝑥𝑦

2 𝑖

^

  • 𝑥𝑒

𝑧 𝑗

^

  • 𝑧

3 𝑘

^ 𝑦

2

  • 𝑧

2 = 1 planos 𝑥 =− 1 e 𝑥 = 2. Resposta: 9π/2.