Decida se as afirmações abaixo são verdadeiras ou falsas, justificando. (aviso: resposta errada ou resposta certa sem justificativa receberá zero no item respectivo).

Seja F r = A × r , onde r = ( x , y , z ) e A = ( a , b , c ) é um vetor constante. Então

∮ C   F . d r = 2 ∬     A . n d S

Sendo C a curva fechada simples que limita uma superfície paramétrica orientada S , sendo n o vetor unitário normal a S conveniente.

Passo 1

Bom, vamos começar encontrando a expressão de F =

F r = A × r = i j k a b c x y z = b z - c y , c x - a z , a y - b x

Passo 2

Agora, vamos aplicar o Teorema de Stokes e tentar encontrar o outro lado da equação do enunciado.

Por Stokes, sendo S a superfície que tem como fronteira a curva C :

∮ C   F . d r = ∬ S   r o t   F . n → d S

Passo 3

Vamos, então, calcular r o t   F :

r o t   F = ∇ × F = i j k ∂ ∂ x ∂ ∂ y ∂ ∂ z b z - c y c x - a z a y - b x

r o t   F = a + a , b + b , c + c = 2 a , b , c = 2 A

Passo 4

Vamos substituir isso na fórmula:

∮ C   F . d r = ∬ S   2 A . n → d S = 2 ∬ S   A . n → d S

Logo, a afirmação é verdadeira.

Resposta

Verdadeira.

Exercícios de Livros Relacionados

Uma partícula se move ao longo dos segmentos de reta da origem aos pontos 1,0 , 0 ,1,2 , 1 ( 0,2 , 1 ) e de volta para a origem sob a influência do campo de forças F → = z 2 i → + 2 x y j → + 4 y 4 k
Use o teorema de Stokes para calcular ∬ S r o tF → ⋅ d S . F → x , y , z = x 2 z 2 i → + y 2 z 2 j → + x y z k → S é o hemisfério x 2 + y 2 + z 2 = 16 , y ≥ 0 , orientado em direção do eixo positivo d
Verifique se o Teorema de Stokes é verdadeiro para o campo vetorial dado F → e a superfície S . F → = y i → + z j → + x k → S é o hemisfério x 2 + y ² + z ² = 1 ² ² , y ≥ 0 , orientado na direção posi
Use o teorema de Stokes para calcular ∬ S c u r lF → ⋅ d S . F → x , y , z = e x y c o s c o szi → + x 2 z j → + x y k → , S é o hemisfério x = 1 - y 2 - z 2 orientado na direção positiva do eixo x .
Use o teorema de Stokes para calcular ∫ C F → ⋅ d r → . Em cada caso, C é orientada no sentido anti-horário quando vista de cima. F → x , y , z = y z i → + 2 x z j → + ( e x y ) k → , C é a circunferê