Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 6.Revisão - Ex. 5
Enuncie uma fórmula integral para a força fluida exercida sobre uma superfície plana verticalmente submersa em um fluido de peso específico e use somas de Riemann para derivar a fórmula dada.
Passo 1
Bom, de inicio usamos o método do fatiamento na superfície, tornando-as faixas horizontais cujas áreas possam ser aproximadas por áreas de retângulos.
Assim, nós começamos dividindo o intervalo em subintervalos inserindo
os pontos , , ... , entre e . Isso tem o efeito de dividir a superfície em
faixas com áreas , , 2,..., .
A força na -ésima faixa satisfaz as desigualdades:
Como a função profundidade cresce linearmente, deve existir algum ponto entre e tal que:
Agora, aproximamos a área da-ésima faixa da superfície pela área de um retângulo de largura e altura . Assim, pode ser aproximado por:
Onde é a área do retângulo.
Somando essas aproximações, obtemos a seguinte soma de Riemann, que aproxima a força total sobre a superfície:
Tomando o limite quando cresce e a extensão dos subintervalos tende integral definida a zero, obtemos a integral:
Prontinho!!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)