Enunciado
Cálculo - Cálculo - 12ª Edição - Maurice D. Weir e Joel Hass (George B. Thomas)- Ed: 12º - Capítulo 6.5 - Ex. 22
Você é o responsável pela drenagem e pelo reparo do tanque de armazenamento mostrado a seguir. O tanque é um hemisfério com raio de , cheio de benzeno, cujo peso específicoé . Uma empresa que você contatou garante que pode esvaziar o tanque a um custo de . Determine o trabalho necessário para esvaziar o tanqueao se bombear o benzeno até um tubo de saída localizado a acima do tanque. Se você tiver calculado para o trabalho, poderá contratar a empresa?
Passo 1
A primeira coisa que precisamos entender é o trabalho não é igual para cada altura da esfera. Afinal o raio dela vai variando conforme y varia.
Então precisamos transformar esse Volume numa diferencial.
Passo 2
Vamos relembrar algumas coisas que sabemos
Sabemos que o peso especifico é , então precisamos agora achar o volume, que assim obtemos a nossa Força.
Vamos pensar nessa cúpula. Sabemos que a equação da esfera é
Isso quer dizer que no plano o circulo que obtemos em cada altura de y é :
Se tomarmos a raiz dos dois lados, encontramos o raio em cada altura de y
Então nosso volume vai ser
Beleza. Encontramos a parte mais difícil. Então nossa força será
Para encontrarmos esse trabalho só precisamos encontrar esse que podemos assumir como a distância entre o ponto de onde vamos sugar o liquido, até a altura que estamos calculando. Então podemos dizer que essa distância é
Pronto. Já temos tudo o que precisamos para calcular
Passo 3
Um numero beeeem alto. Agora temos que lembrar que temos um orçamento fixo. Só podemos gastar e cada Lb . Pé equivalia a
Vamos multiplicar e ver se podemos contratar o serviço
Show. Estamos dentro do que podemos gastar. Beleza terminamos por aqui. Te encontro na próxima resolução. Até mais : )
Resposta
Dentro da margem de gastos