Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 6.7 - Ex. 45
Como podemos reconhecer se um problema pode ser resolvido utilizando o Teorema de Pappus? Ou seja, quais são as “pistas” e as “incógnitas” que poderiam sugerir uma tal solução? Discuta dois ou três exemplos.
Passo 1
Cara, ele quer os bizus para identificar uma questão de Teorema de Pappus. O Teorema diz que:
Onde é a região do plano a ser rotacionada, e o volume obtido por essa rotação em torno de um eixo e é a distância do centroide até o eixo de rotação.
O bizu é: temos aí 3 variáveis, se a questão te der duas delas, e pedir a terceira, usa o Teorema. Normalmente a questão ou pede o volume ou o centroide.
Vamos ver um exemplo para cada situação.
Passo 2
Um exemplo onde o volume de um sólido de rotação foi pedido no exercício onde a gente precisava achar o volume de um toro elíptico.
A gente tinha a equação da elipse, daí a gente tirava a distância do centroide até o eixo de rotação. E sabíamos que a área da elipse era:
Era só jogar na fórmula e achar o volume.
Passo 3
O segundo caso que a gente pode discutir é o exercício onde precisávamos achar o centroide de um semicírculo de raio , sabendo que o volume da esfera é:
Nós olhamos esse problema pensando como a esfera poderia ser obtida girando o semicírculo em torno de um eixo, o eixo . Nesse caso, tínhamos o volume e a conseguíamos a área do semicírculo:
E , na real, era a própria coordenada que faltava do centroide, a . Olha na figura:
Nossa equação ficava assim:
Era só substituir tudo e isolar .
Resposta
Discussão nos passos