4) Sabendo-se que o centro de massa (x_cm, y_cm, z_cm) de uma superfície S é definido por

x c m = ∬ S x   f x , y , x d s M

y c m = ∬ S y   f x , y , x d s M

E

z c m = ∬ S z   f x , y , x d s M

onde M é a massa total de S e f(x, y, z) é a densidade em cada ponto (x, y, z) ∈ S , calcule o centro de massa das seguintes superfícies com densidade constante.

b) S é a parte da superfície cônica z^2 = x^2 + y^2 compreendida entre os planos z = 1 e z = 2 .

Passo 1

Bom galerinha, nós temos uma z 2 = x 2 + y 2 que está entre os planos z = 1 e z = 2 , uma vez que z = x 2 + y 2 . Ou seja, o que queremos calcular é essa “partezinha” entre os planos z = 1   ( a m a r e l o ) e z = 2   ( v e r d e ) .

Passo 2

Nossas coordenas são:

t , θ = ( r   c o s   θ , r   s e n   θ ,   r )

Com os intervalos de integração: 1 ≤ r ≤ 2 0 ≤ θ ≤ 2 π .

Olhando, agora, só para o plano x y , temos que:

( x , y = x , y , x 2 + y 2

E

D : x , y ,   1 ≤ x 2 + y 2 ≤ 2

Passo 3

Agora, basta calcularmos o centro massa.

Resposta

0,0 ,   14 / 9

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados