Uma das aplicações das integrais definidas das funções de uma variável real refere-se ao cálculo do volume de sólidos de rotação, gerados a partir de regiões planas. Suponha que na representação de determinado problema seja empregado o sólido cujo formato pode ser obtido pela rotação, em torno do eixo x, da região limitada pelas seguintes curvas: y = √x, y = 0, x = 0 e x = 1. Qual das seguintes alternativas indica corretamente a integral que deve ser empregada para o cálculo do volume do sólido em questão?

Questão

Uma das aplicações das integrais definidas das funções de uma variável real refere-se ao cálculo do volume de sólidos de rotação, gerados a partir de regiões planas.

Suponha que na representação de determinado problema seja empregado o sólido cujo formato pode ser obtido pela rotação, em torno do eixo x, da região limitada pelas seguintes curvas: y = √x, y = 0, x = 0 e x = 1.

Qual das seguintes alternativas indica corretamente a integral que deve ser empregada para o cálculo do volume do sólido em questão?

Alternativas

A) V = π ∫_0^1 x dx

97%

B) V = π ∫_0^1 √x dx

C) V = 2π ∫_0^1 x√x dx

Explicação

Para calcular o volume do sólido gerado pela rotação, em torno do eixo xx, da região limitada por y=xy=\sqrt{x}, y=0y=0, x=0x=0 e x=1x=1, usamos o método dos discos/anel (washers).

  1. Ao girar em torno do eixo xx, cada seção transversal perpendicular ao eixo xx forma um disco de raio igual ao valor de yy.

  2. O raio do disco é:

  • R(x)=xR(x) = \sqrt{x}
  • Raio interno r(x)=0r(x)=0 (pois a região vai até y=0y=0).
  1. A área da seção é: A(x)=π(R(x)2r(x)2)=π((x)202)=πx.A(x)=\pi\big(R(x)^2-r(x)^2\big)=\pi\big((\sqrt{x})^2-0^2\big)=\pi x.

  2. O volume é a integral da área de x=0x=0 até x=1x=1: V=01A(x)dx=π01xdx.V=\int_0^1 A(x)\,dx=\pi\int_0^1 x\,dx.

Alternativa correta: (A).

Questões relacionadas

Ver últimas questões

Comece a estudar de forma inteligente hoje mesmo

Resolva questões de concursos e vestibulares com IA, gere simulados personalizados e domine os conteúdos que mais caem nas provas.

Cancele quando quiser.