A superfície S
corresponde à parametrização, usando coordenadas
esféricas, do hemisfério superior da esfera de raio 2 e centro na origem, conforme
ilustra a figura abaixo, que ilustra ainda uma uma normal exterior n
.
O fluxo do rotacional do campo F
através da superfície S
na direção da normal n
exterior é dado pela integral
e é necessário determinar as quantidades indicadas
a seguir.
1) O rotacional do campo, que é dado por
Em um ponto
da superfície, o rotacional é dado por
2) A normal unitária n
. Como se trata de um hemisfério de raio 2, a normal unitária
exterior é dada por
Em um ponto
da superfície, a normal é dada por
3) O elemento de área dS. Esse elemento é dado
pelo módulo do produto vetorial
. Calculando, obtém-se que
Após esses cálculos, segue-se que
e portanto
Esse resultado pode ser verificado da seguinte
maneira. Pelo teorema de Stoks, tem-se que
onde C
é o bordo da superfícia S
, orientado no sentido anti-horário. Como S
é o hemisfério de raio 2, o seu bordo pode ser parametrizado
por
, com t no intervalo
. Assim,
em concordância com o resultado obtido anteriormente.