Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 6.2 - Ex. 42
Ache o volume do sólido gerado pela rotação em torno do eixo y, da região limitada pelo gráfico de e pelas retas , , e . Tome os elementos de área retangulares paralelos ao eixo de revolução.
Passo 1
Vamos primeiro fazer um esboço da região que é tratada no enunciado:
Como se trata da rotação em torno do eixo y, vamos usar a equação de volume por invólucro cilíndrico:
Passo 2
Vamos separar a nossa região na soma de duas funções, o triangulo da esquerda e o triangulo da direita. Como a questão pede elementos de retangulares paralelos ao eixo de revolução, serão elementos verticais, e portanto, estaremos integrando em x.
O triângulo da esquerda será escrito como:
E o da direita:
Nossa integral de volume então será separada em duas:
Os primeiro dois limites de integração serão da reta até o ponto onde a função é descontínua . E os dois últimos é da descontinuidade até a reta .
Nossas integrais ficam então:
Passo 3
Resolveremos primeiro as integrais indefinidas:
A primeira ficará:
Integrando:
Substituindo os limites:
Para o volume do outro triângulo, a segunda integral fica:
Integrando cada termo:
Substituindo os limites de integração:
Somando os dois volumes: