O que você se recorda sobre a independência do caminho? Por que ela é importante?
Passo 1
Estamos falando de independência de caminho no contexto de integrais de linha de campos vetoriais: queremos saber quando o valor da integral depende apenas dos pontos inicial e final, e não da trajetória seguida.
Passo 2
Independência de caminho significa que, dados dois pontos A e B em uma região D, para duas curvas quaisquer C₁ e C₂ ligando A a B, temos
[
∫_{C₁}𝐅·d𝐫 = ∫_{C₂}𝐅·d𝐫
]
[
∫_{C₁}𝐅·d𝐫 = ∫_{C₂}𝐅·d𝐫
]
Passo 3
Em teoria de campos conservativos, isso é equivalente a existir uma função potencial φ tal que 𝐅 = ∇φ. Em regiões simplesmente conexas, também podemos usar o teste do rotor: se
[
∇×𝐅 = 0
]
então 𝐅 é conservativo e as integrais são independentes de caminho.
[
∇×𝐅 = 0
]
então 𝐅 é conservativo e as integrais são independentes de caminho.
Passo 4
A importância vem de várias frentes: facilita muito o cálculo de integrais de linha (basta avaliar φ em B e A), garante que integrais em curvas fechadas sejam zero, e dá suporte ao Teorema Fundamental das Integrais de Linha.
Passo 5
No fundo, independência de caminho é o que nos permite tratar integrais de linha de forma análoga às integrais de funções escalares de uma variável, trazendo simplicidade e aplicabilidade em física e engenharia.
Resposta
Independência de caminho significa que a integral de linha de um campo vetorial entre dois pontos não depende da trajetória escolhida, apenas dos pontos inicial e final. Isso é importante porque caracteriza campos conservativos (𝐅 = ∇φ), torna integrais em caminhos fechados zero e simplifica muito o cálculo dessas integrais, permitindo usar o Teorema Fundamental das Integrais de Linha.