Enunciado

  1. Encontre desigualdades que descrevam uma bola oca com diâmetro de 30 cm e espessura de 0,5 cm. Explique como você posicionou o sistema de coordenadas que escolheu.
  2. Suponha que a bola seja cortada pela metade. Escreva desigualdades que descrevam uma das metades.

Passo 1

Fala, pessoal!

A questão quer, no item (a), que a gente encontre desigualdades para descrever uma bola oca com diâmetro de 30 cm e espessura de 0,5   cm.

Já no item (b), descrever a desigualdade se a gente cortar essa bola ao meio.

Estamos trabalhando com esferas, certo?

Então a coordenada utilizada é a esférica, que tem essa cara aqui, ó:

P ( ρ ,   θ ,   ϕ )

Onde ρ é a distância da origem ao ponto, θ é o ângulo formado em relação ao eixo x e ϕ é o ângulo formado em relação ao eixo z.

Show de bolinha! 😊

Passo 2

(a) Vamos lá! Temos então uma camada externa de 0,5 cm de espessura e um diâmetro de 30 cm, porque p (o raio) vai em todas as direções, assim:

14,5 ≤ p ≤ 15

Para ter a bola toda temos:

0 ≤ θ ≤ 2 π

E por ultimo, temos a direção da bola em z :

0 ≤ ϕ ≤ π

Passo 3

(b) Com a bola cortada pela metade, vamos ter a mesma desigualdade para p :

14,5 ≤ p ≤ 15

Para ter a bola na metade, temos:

0 ≤ θ ≤ 2 π

E por último, temos a direção da bola em z :

π 2 ≤ ϕ ≤ π

Resposta

  1. 14,5 ≤ p ≤ 15 ,   0 ≤ θ ≤ 2 π ,   0 ≤ ϕ ≤ π
  2. 14,5 ≤ p ≤ 15 ,   0 ≤ θ ≤ 2 π , π 2 ≤ ϕ ≤ π
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Faça com que H seja um hemisfério sólido de raio a cuja densidade em qualquer ponto é proporcional à distância do seu centro da base.Encontre a massa de H .Encontre o centro de massa de H .Encontre o
Esboce o sólido descrito pelas desigualdades dadas. 1 ≤ ρ ≤ 2 ,0 ≤ ϕ ≤ π 2 ,π 2 ≤ θ ≤ 3 π 2
Calcule a integral, transformando para coordenadas esféricas ∫ - 3 3 ∫ - 9 - x 2 9 - x 2 ∫ 0 9 - x 2 - y 2 z x 2 + y 2 + z 2 d z d y d x
Calcule a integral, transformando para coordenadas esféricas ∫ 0 3 ∫ 0 9 - y 2 ∫ x 2 + y 2 18 - x 2 - y 2 x 2 + y 2 + z 2 d z d x d y
Determine o volume contido pelo toro ρ = sen ⁡ ϕ .Utilize um computador para desenhar o toro.