Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 6.Revisão - Ex. 49
A região limitada por um pentágono com vértices em , , , e gira em torno do eixo . Ache o volume do sólido gerado.
Passo 1
A questão pede o volume de um sólido de revolução obtido ao girarmos em torno do eixo o pentágono limitado pelos pontos , , , e :
A integração deveria ser feita sobre todo o pentágono, de até . Todavia, note que a figura é simétrica, de modo que só precisamos fazer a integração de até e colocar um fator na frente!
Na figura estão indicadas as equações das retas que serão úteis no cálculo do volume. Note que a reta passa pelos pontos e , a reta passa pelo ponto e e a reta passa pelos pontos e .
Para calcularmos o volume teremos que quebrar a integral em duas: uma de até e outra de até . Na primeira integral temos que o raio inferior é e o raio superior é . Assim, ela será
Já na segunda integral, a raio inferior é e o superior continua sendo :
Assim, o volume todo será
Não esqueça desse fator na frente!
Passo 2
Note que podemos quebrar a integral em três:
Observe ainda que as duas primeiras integrais podem ser juntadas:
Passo 3
Agora podemos calcular as integrais:
Portanto,
Logo,
Assim,
Desta forma,
Portanto, o volume será