Thomas 11ed , Capítulo 16 , Seção 16.7 , Exercício 2

Índice do Banco de Exercícios de Cálculo 3 -> Teorema de Stokes

Enunciado

Exercício 2

Use a integral de superfície no Teorema de Stokes para calcular a circulação do campo

F

ao redor do círculo C de equação

x^2+y^2

no plano xy, no sentido anti-horário quando vista de cima.

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Solução

A figura abaixo ilustra o círculo C (em vermelho) e o vetor unitário tangente T com a orientação anti-horária quando vista de cima. Ilustra também o disco S (em azul) que é limitado por C e uma normal unitária n que é compatível com a orientação de C .

[Maple

Como S é uma superfície plana, segue-se que o elemento de área é dado por dS. Com essa notação, o Teorema de Stokes afirma que a circulação é dada pela integral de superfície

onde o rotacional do campo F é igual a

Finalmente, como o vetor normal é n = (0, 0, 1), segue-se que

 


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André Lopes


Publicado em: 20/03/2009
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