Thomas 11ed , Capítulo 16 , Seção 16.7 , Exercício 5

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

Enunciado

Exercício 5

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

F

ao redor do quadrado C limitado pelas retas x , x , y e y no plano Oxy , no sentido anti-horário quando vista de cima.

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Solução

A figura abaixo ilustra o quadrado C (em vermelho) e o vetor unitário tangente T com a orientação anti-horária quando vista de cima. Ilustra também a região S (em azul) que é limitada 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

rot*F

``

`

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

 


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André Lopes


Publicado em: 28/03/2009
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