Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 6.4 - Ex. 25
25. Uma barra cm de comprimento e o centro de massa da barra está num ponto a do extremo esquerdo. Se a medida da densidade linear num ponto for proporcional a uma potência da medida da distância do ponto ao extremo esquerdo e a densidade linear no extremo direito for 20 g/cm, ache a densidade linear num ponto a cm do extremo esquerdo. A massa é em gramas.
Passo 1
Vamos dar uma olhada na definição de densidade linear e calcular.
Passo 2
A definição 6.4.1 nos diz o seguinte:
é o comprimento da barra
é a massa total da barra
é a densidade linear
Passo 3
Precisamos escrever em função de , podemos fazer assim:
Calma, é assim que enunciado sugere, é uma constante de proporcionalidade.
Com isso escrevemos a densidade linear ao longo da barra
Passo 4
A densidade no fim da barra é
Então:
Substituindo em :
Passo 5
Vamos colocar na fórmula:
Já escrevemos , então...
Passo 6
Agora vamos calcular a posição (a expressão da densidade sobre a massa):
Como a posição é
Passo 7
Substituindo em