Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 6.7 - Ex. 40b
Use o Teorema de Pappus e o resultado do Exercício 39 para calcular o volume do sólido gerado quando a região limitada pelo eixo e o semicírculo gira em torno da
(b) reta
Passo 1
O Teorema de Pappus diz que, para um sólido de revolução gerado pela rotação de uma região :
Queremos achar esse volume sabendo que o centroide desse semicírculo está em:
Vamos refletir como a gente faz isso. Vem comigo!
Passo 2
Temos o semicírculo que vai ser girado em torno dessa reta em verde. Para calcular o volume do sólido que vai surgir, pelo Teorema, precisamos entender como calcular a distância percorrida pelo centroide nessa rotação.
Agora pensa comigo: a trajetória do centroide é uma circunferência. E o raio dela é igual à distância do centroide até o eixo de rotação, no nosso caso a reta .
Para achar essa distância, podemos usar a fórmula de distância entre um ponto e uma reta na forma :
Nosso ponto é o centroide:
E a reta é:
Aí substituindo os coeficientes e os pontos na fórmulinha direitinho:
Passo 3
A distância percorrida pelo centroide é o comprimento da trajetória, que é uma circunferência. Logo, é só a gente calcular o comprimento da circunferência de raio :
Passo 4
Precisamos da área da região. A área de é a área de um semicírculo, então:
Passo 5
Com tudo calculado, podemos usar:
Substituindo tudo que a gente tem na fórmula do teorema:
Arrasamos!