Enunciado

Usando o teorema 6.9 . 3 , o que se pode afirmar sobre o campo vetorial dado?

f) f → x , y , = x 2 + y , y 2 - x , em R 2

Passo 1

Pelo teorema 6.9 . 3 , se rot ⁡ f → = 0 , podemos afirmar que o campo é conservativo, e que f → admite uma função potencial f x , y , .

Passo 2

Vamos então calcular rot ⁡ f → para verificar polo teorema 6.9 . 3 se o campo é conservativo.

Então basta fazermos o seguinte:

rot ⁡ f → = i → j → k → ∂ ∂ x ∂ ∂ y ∂ ∂ z f 1 f 2 0

rot ⁡ f → = ∂ 0 ∂ y - ∂ f 2 ∂ z i → + ∂ f 1 ∂ z - ∂ 0 ∂ x j → + ∂ f 2 ∂ x - ∂ f 1 ∂ y k →

Passo 3

Aplicando a formula cima em f → temos:

rot ⁡ f → = ∂ 0 ∂ y - ∂ y 2 - x ∂ z i → + ∂ x 2 + y ∂ z - ∂ 0 ∂ x j → + ∂ y 2 - x ∂ x - ∂ x 2 + y ∂ y k →

rot ⁡ f → = 0 - 0 i → + 0 - 0 j → + - 1 - 1 k →

rot ⁡ f → = - 2 k →

Podemos observar que rot ⁡ f → = - 2 k → ≠ 0 → , portanto o campo vetorial é não conservativo em R 2 e f → não admite uma função potencial f x , y .

Resposta

rot ⁡ f → = - 2 k →

Campo vetorial não é conservativo em R 2 , f → não admite uma função potencial f x , y .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

8 ) Seja V( x ,y )=x 2+y 2 . Desenhe um campo F(x, y) para o qual setenha ∇V( x ,y ) ·F ( x ,y )≤0 .
10) Sejam V (x, y) = x2 + y2 e (x, y) = P (x, y) + Q (x, y) , com P e Q contínuas em ℝ2, tais que, para todo ( x ,y )≠0 ,0 , ∇Vx ,y ⋅ F x , y0 . Seja γ t = x t ,y t ≠ 0,0 ,t ≥ 0 talque γ ' t = F γ t c
9 ) Sejam V e F como no exercício anterior. Seja γ( t )=( x( t ) ,y( t ) ) , t ∈ I, uma curva tal que, para todo t no intervalo I, γ ’ ( t )= F( γ( t ) ) . Prove queg( t )=V( γ( t ) ) é decrescente em
7 ) Seja F =∇f , onde f (x, y z) = x + y + z. Desenhe F(x, y, z), com x+ y + z = 1, x0, y0 e z0
O campo vetorial dado é conservativo? Justifique.e ) vec F (x , y , z) = x vec i + y vec j + z vec k