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Matemática

UNIGRANRIO
Para calcular a massa de uma chapa com densidade de massa varlável, é fundamental compreender como a densidade se distribui ao longo da superfície. A função densidade descreve essa variação, e a massa total da chapa é determinada integrando essa função sobre a área da superficie. Assim, para calcular a massa, é necessário realizar a integral dupla da função densidade sobre a relão definida no plano XY. Esse método permite obter a massa total considerando a varlação da densidade ao longo de toda a chapa. Dessa forma, para uma chapa delimitada por um retângulo no plano XY, com vértices nos pontos (0, 0), (3,0), (0, 4) e (3,4) todos em centímetros, e cuja densidade de massa por área em qualquer ponto P é dada por 8(x, y) = 2x y em g/cm', assinale a alternativa que apresenta o valor correto da massa dessa chapa:
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Rodrigo Andrade

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para calcular a massa da chapa com densidade variável dada pela função \( \rho(x, y) = 2xy \), precisamos realizar a integral dupla sobre a área delimitada pelo retângulo com vértices nos pontos (0, 0), (3, 0), (0, 4) e (3, 4). A massa \( M \) é dada por: \[ M = \iint_R \rho(x, y) \, dA \] onde \( R \) é a região do retângulo. Neste caso, a integral dupla se torna: \[ M = \int_0^3 \int_0^4 2xy \, dy \, dx \] Vamos calcular essa integral passo a passo. 1. Integral interna (em relação a \( y \)): \[ \int_0^4 2xy \, dy = 2x \left[ \frac{y^2}{2} \right]_0^4 = 2x \left[ \frac{16}{2} - 0 \right] = 2x \cdot 8 = 16x \] 2. Integral externa (em relação a \( x \)): \[ M = \int_0^3 16x \, dx = 16 \left[ \frac{x^2}{2} \right]_0^3 = 16 \left[ \frac{9}{2} - 0 \right] = 16 \cdot \frac{9}{2} = 72 \] Portanto, a massa total da chapa é \( 72 \, \text{g} \).

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