Enunciado
Cálculo - Diva Flemming - Cálculo A- Ed: 6º - Capítulo 8.18 - Ex. 18
18.Um balde pesa e contém argila cujo peso é . O balde está no extremo inferior de uma corrente de , que pesa e está no fundo de um poço. Encontrar o trabalho necessário para suspender o balde até a borda do poço.
Passo 1
O que temos que fazer em questões desse tipo é encontrarmos a força dependente da posição e logo depois de acharmos isso integrar do ponto inicial ao final!
Vamos tentar achar essa força então.
Passo 2
Antes de fazermos quaisquer contas, iremos determinar os pontos de referência e como nossa intuição sugere, vamos fazer com que o ponto zero seja no fundo do poço e o ponto seja na borda do tanque.
Algo que podemos perceber nessa questão é que conforme a corrente sobe, iremos ter menos peso para subir a corrente.
Assim vamos calcular o peso por comprimento, é chamado de densidade linear, mas não precisa saber esse nome!
Vamos dar um pensada em como é essa força variável!
Ora, o peso do balde e da argila são constante o único que varia e da corrente, então vamos calcular o peso da corrente quando tivermos deslocado metros.
Se deslocamos 𝑦 metros, isso quer dizer que ainda sobram de corrente, então o peso do que sobrou de corrente é, lembra que temos que multiplicar o !!!
Esse é só o peso da corrente agora precisamos somar o peso do balde e da argila, eles não variam conforme a gente sobe!
Passo 3
Integrando a força variável de até . Temos: