Enunciado

Utilize o Teorema 10 para encontrar a curvatura.

r t = t i + t j + ( 1 + t 2 ) k

Passo 1

Olá, meu querido. Vamos resolver essa atividade?

A gente tem a curva parametrizada:

r t = 3 t i + 4 s e n   t j + 4 cos ⁡ t k

E precisamos encontrar a curvatura, com a equação do Teorema 10 que é citado:

k t = r ' × r ' ' t r ' t 3

Primeiramente devemos obter a primeira e segunda derivadas da curva r ( t ) . Depois iremos substituir na fórmula.

Passo 2

O primeiro passo é obter a derivada da curva dada. Temos:

r ' t = ( 1 ,   1 ,   2 t )

A segunda derivada também precisa ser calculada:

r ' ' t = ( 0 ,   0 ,   2 )

Passo 3

Como a primeira e a segunda derivas já foram calculadas, podemos agora calcular o produto vetorial delas:

r ' t × r ' ' t = i j k 1 1 2 t 0 0 2

r ' t × r ' ' t = ( 2 ,   - 2 ,   0 )

Passo 4

O módulo do vetor tangente r ' ( t ) é:

r ' t = 1 + 1 + 2 t 2

r ' t = 4 t 2 + 2

Já o módulo do produto vetorial calculado no Passo 2, é:

r ' t × r ' ' t = 2 2 + - 2 2 + 0

r ' t × r ' ' t = 2 2

Passo 5

Substituindo os resultados, obtidos no passo anterior, dentro da fórmula do passo 1 obtemos a curvatura da função vetorial dada.

k t = r ' t × r ' ' t r ' t 3

k t = 2 2 4 t 2 + 2 3

k t = 2 2 4 t 2 + 2 3 / 2

Resposta

k t = 2 2 4 t 2 + 2 3 / 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine a função vetorial que representa a curva obtida pela intersecção das duas superfícies. O paraboloide z = 4 x 2 + y 2 e o cilindro parabólico y = x 2 .
Encontre uma equação vetorial e equações paramétricas para o segmento de reta que liga P e Q . P 1,0 , 1 Q = 2,3 , 1
Encontre uma equação vetorial e equações paramétricas para o segmento de reta que liga P e Q . P - 2,4 , 0 Q = 6 , - 1,2
Esboce o gráfico da curva cuja equação vetorial é dada. Indique com setas a direção na qual o parâmetro cresce. r t =t 3 ,t 2
Determine a função vetorial que representa a curva obtida pela intersecção das duas superfícies. O cone z = x 2 + y 2 e o plano z = 1 + y .