11 - Torcao Em Barras de Secao Transversal Circular Cheia Ou Vazada
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 3
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• O volume de um sólido compreendido entre os planos x = a e x = b e cuja área da secção transversal por x é uma função integrável A(x),é a integral de a até b de A,
�=b
a
dxxAV )(
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 4
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1. Esboce o sólido e uma secção transversal típica.
2. Encontre uma fórmula para A(x).
3. Encontre os limites de integração.
4. Integre A(x) para determinar o volume.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 5
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• Sólidos com mesma altura e com áreas das secções transversais iguais em cada altura têm o mesmo volume.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 6
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Uma cunha foi obtida por meio do corte de um cilindro de raio 3 por dois planos. Um deles éperpendicular ao eixo do cilindro. O segundo cruza o primeiro formando um ângulo de 45°no centro do cilindro.
Determine o volume da cunha.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 7
Figura 5.5: A cunha do Exemplo 3, fatiada perpendicularmente ao eixo x. As secções transversais são retângulos.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 8
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• A secção transversal típica de um sólido perpendicular ao eixo de revolução é um disco de raio R(x) e área
( ) [ ] 22 )()( xRxA ππ == ����
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 9
Figura 5.6: A região (a) e o sólido (b) do Exemplo 4.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 10
Figura 5.7: A região (a) e o sólido (b) do Exemplo 5.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 11
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1. Desenhe a região e identifique a função raio
R(x)
2. Eleve R(x) ao quadrado e multiplique por π
3. Integre para determinar o volume
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 12
Figura 5.8: A região (a) e o sólido (b) do Exemplo 6.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 13
Figura 5.9: A região (a) e o sólido (b) do Exemplo 7.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 14
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• Raio externo: R(x).
• Raio interno: r(x).
• Área da arruela:
[ ] [ ] [ ]2222 )()()()()( xrxRxrxRxA −=−= πππ
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 15
Figura 5.10: As secções transversais do sólido de revoluçãogerado aqui são arruelas, não discos, portanto a integral
� A(x) dx tem uma fórmula ligeiramente diferente. b
a
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 16
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1. Desenhe a região e esboce um segmento de reta que a atravesse perpendicularmente ao eixo de revolução
2. Determine os limites de integração3. Determine os raios externo e interno da
arruela gerada pelo segmento de reta4. Integre para determinar o volume
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 17
Figura 5.11: A região do exemplo 8 cortada por um segmento de reta perpendicular ao eixo de revolução. Quando a região gira emtorno do eixo x, o segmento de reta gera uma arruela.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 18
Figura 5.12: Os raios interno e externo da arruela gerada pelosegmento de reta da Figura 5.11.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 19
Figura 5.13: A região, os limites de integração e os raios do Exemplo 9.
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Capítulo 5 Cálculo – Thomas Addison Wesley Slide 20
Figura 5.14: A arruela gerada pelo segmento de reta daFigura 5.13