Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia Estática - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 83
9.83 Determine o volume do sólido formado girando-se a área sombreada em torno do eixo usando o segundo teorema de Pappus-Guldinus. A área e o contróide da área sombreada devem ser obtidos primeiro usando-se integração.
Passo 1
A fórmula para determinar o volume é:
Onde é o ângulo de revolução em radianos, nesse caso
Para descobrirmos a área, devemos integrar a função
de 0 até 4, pois a integral é numericamente igual a área sob a curva:
E é a distância perpendicular do eixo de revolução ao centroide da área de geração. A fórmula para calcular essa distância é:
Vamos pegar um elemento infinitesimal de área que seja um retângulo na horizontal dessa forma um de seu lados vai ser “”, dai da de integrar a função:
Isolando o na função, para substituir na equação:
Então:
A equação vai ficar:
A integral que tá no denominador é a área que a gente já calculou:
Passo 2
Então é só aplicar na formula e obteremos o volume: