Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 6.Revisão - Ex. 45
A superfície de um tanque é igual a de um paraboloide de revolução obtido girando-se a parábola em torno do eixo . O vértice da parábola está na base do tanque, que tem de altura. Se o tanque estiver cheio com água até de profundidade, ache o trabalho realizado para bombear a água para fora do tanque, pela borda de cima. Tome a aceleração da gravidade igual a .
Passo 1
Então galera, para esse paraboloide gerado pela revolução da parábola , nós podemos calcular o trabalho utilizando o método do disco, uma vez que a função toca o eixo de rotação, não é mesmo? Sabemos que a altura desse paraboloide é e que o tanque em um dia qualquer está com água até de profundidade. Como o eixo de rotação é em , então nossas variáveis também têm que ser em , logo:
Se tomarmos um disco qualquer dentro desse paraboloide com largura e raio , teremos:
O deslocamento necessário para elevar esse disco arbitrário até a altura máxima, ou seja, a borda de cima do tanque, é . Logo:
Resolvendo a integral, teremos: