Seja
E a normal unitária exterior ao círculo . Calcule onde , .
Passo 1
Oii! Vamos seguir nosso super estudo sobre integrais de linha para ficar fera no assunto!
O que a questão está pedindo é uma integral de linha:
Onde é o vetor normal a curva.
Passo 2
Pra começar, vemos que é a paramentrização do círculo dado na questão (ou pelo menos parte dele, já que só vai até ). Já é um bom sinal!
Só falta verificar se o vetor normal a também é unitário.
Vamos lembrar que o vetor normal a curva pode ser obtido por:
Então, nosso vetor normal é
Vamos calcular o módulo dele, para saber se ele é unitário
Lembrando que o módulo é calculado assim
Como acabamos de achar temos que:
E isso é a nossa identidade fundamental trigonométrica, que é igual a
Logo ele é unitário, ou seja, é unitário também e, portanto, é igual ao vetor dado na questão.
Passo 3
Só pra deixar organizado, vamos escrever o campo em função da parametrização:
Como
Muito prático, nada muito complicado comparado ao que tinhamos antes, né? Hehe
Passo 4
Agora que já temos tudo que precisamos, só precisamos jogar na integral:
Como já vimos, essa famosa soma dá , então ficamos com
Tranquilinha essa integral, ela da