cálculo iii - a · seja s uma superf´ıcie orientada por um campo de vetores normais unit...
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DefinicaoUma superfıcie S e orientavel se for possıvel definir um campo de vetoresunitarios normais a S, que varie continuamente sobre S.
−→n
Observacoes:Uma superfıcie orientavel tem duas orientacoes possıveis, ou seja, temdois lados.
Ha superfıcies que tem um lado so como, por exemplo, a fita de Mobius,que e um exemplo de uma superfıcie nao orientavel.
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DefinicaoUma superfıcie S e orientavel se for possıvel definir um campo de vetoresunitarios normais a S, que varie continuamente sobre S.
−→n
Observacoes:Uma superfıcie orientavel tem duas orientacoes possıveis, ou seja, temdois lados.
Ha superfıcies que tem um lado so como, por exemplo, a fita de Mobius,que e um exemplo de uma superfıcie nao orientavel.
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DefinicaoUma superfıcie S e orientavel se for possıvel definir um campo de vetoresunitarios normais a S, que varie continuamente sobre S.
−→n
Observacoes:Uma superfıcie orientavel tem duas orientacoes possıveis, ou seja, temdois lados.
Ha superfıcies que tem um lado so como, por exemplo, a fita de Mobius,que e um exemplo de uma superfıcie nao orientavel.
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DefinicaoUma superfıcie S e orientavel se for possıvel definir um campo de vetoresunitarios normais a S, que varie continuamente sobre S.
−→n
Observacoes:Uma superfıcie orientavel tem duas orientacoes possıveis, ou seja, temdois lados.
Ha superfıcies que tem um lado so como, por exemplo, a fita de Mobius,que e um exemplo de uma superfıcie nao orientavel.
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Fita de Mobius
A
B C
D
=⇒
A = C
B = D
Esta superfıcie nao e orientavel.
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Fita de Mobius
A
B C
D
=⇒
A = C
B = D
Esta superfıcie nao e orientavel.
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Fita de Mobius
A
B C
D
=⇒
A = C
B = D
Esta superfıcie nao e orientavel.
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Definicao
Uma superfıcie e fechada se divide o espaco R3 em dois subconjuntos.
Observacao: Superfıcies fechadas orientaveis tem duas orientacoes“naturais”, determinadas pela normal “exterior” e pela normal “interior”.
Exemplos de superfıcies orientaveisEsfera
Cone
Elipsoide
Paraboloide
Hiperboloide
Toro
· · ·
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Definicao
Uma superfıcie e fechada se divide o espaco R3 em dois subconjuntos.
Observacao: Superfıcies fechadas orientaveis tem duas orientacoes“naturais”, determinadas pela normal “exterior” e pela normal “interior”.
Exemplos de superfıcies orientaveisEsfera
Cone
Elipsoide
Paraboloide
Hiperboloide
Toro
· · ·
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Definicao
Uma superfıcie e fechada se divide o espaco R3 em dois subconjuntos.
Observacao: Superfıcies fechadas orientaveis tem duas orientacoes“naturais”, determinadas pela normal “exterior” e pela normal “interior”.
Exemplos de superfıcies orientaveisEsfera
Cone
Elipsoide
Paraboloide
Hiperboloide
Toro
· · ·
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DefinicaoSeja S uma superfıcie orientada por um campo de vetores normais unitarios−→n . Dizemos que o bordo de S, ∂S, esta orientado positivamente se, aocaminhar ao longo de ∂S, com a cabeca no sentido de −→n , tivermos S a nossaesquerda.
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DefinicaoSeja S uma superfıcie orientada por um campo de vetores normais unitarios−→n . Dizemos que o bordo de S, ∂S, esta orientado positivamente se, aocaminhar ao longo de ∂S, com a cabeca no sentido de −→n , tivermos S a nossaesquerda.
−→n
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DefinicaoSeja S uma superfıcie orientada por um campo de vetores normais unitarios−→n . Dizemos que o bordo de S, ∂S, esta orientado positivamente se, aocaminhar ao longo de ∂S, com a cabeca no sentido de −→n , tivermos S a nossaesquerda.
−→n
Observacao: Uma regra pratica para orientar ∂S e a conhecida “regra da maodireita” com polegar no sentido de −→n .
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Definicao
Seja S uma superfıcie regular orientavel.
Seja −→n uma orientacao de S. Seja−→F
um campo vetorial contınuo definido em um aberto contendo S. A integral desuperfıcie de
−→F atraves de S ou o fluxo Φ de
−→F atraves de S e a integral de
superfıcie do campo escalar−→F ·−→n :
Φ =
"S
−→F ·−→n dS.
Observacao: Se−→F representa o campo de velocidades de um fluido, essa
integral fornece o volume do fluido que atravessa S em uma unidade detempo, na direcao de −→n .
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Definicao
Seja S uma superfıcie regular orientavel. Seja −→n uma orientacao de S.
Seja−→F
um campo vetorial contınuo definido em um aberto contendo S. A integral desuperfıcie de
−→F atraves de S ou o fluxo Φ de
−→F atraves de S e a integral de
superfıcie do campo escalar−→F ·−→n :
Φ =
"S
−→F ·−→n dS.
Observacao: Se−→F representa o campo de velocidades de um fluido, essa
integral fornece o volume do fluido que atravessa S em uma unidade detempo, na direcao de −→n .
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Definicao
Seja S uma superfıcie regular orientavel. Seja −→n uma orientacao de S. Seja−→F
um campo vetorial contınuo definido em um aberto contendo S. A integral desuperfıcie de
−→F atraves de S ou o fluxo Φ de
−→F atraves de S e a integral de
superfıcie do campo escalar−→F ·−→n :
Φ =
"S
−→F ·−→n dS.
Observacao: Se−→F representa o campo de velocidades de um fluido, essa
integral fornece o volume do fluido que atravessa S em uma unidade detempo, na direcao de −→n .
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Definicao
Seja S uma superfıcie regular orientavel. Seja −→n uma orientacao de S. Seja−→F
um campo vetorial contınuo definido em um aberto contendo S. A integral desuperfıcie de
−→F atraves de S ou o fluxo Φ de
−→F atraves de S e a integral de
superfıcie do campo escalar−→F ·−→n :
Φ =
"S
−→F ·−→n dS.
Observacao: Se−→F representa o campo de velocidades de um fluido, essa
integral fornece o volume do fluido que atravessa S em uma unidade detempo, na direcao de −→n .
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Definicao
Seja S uma superfıcie regular orientavel. Seja −→n uma orientacao de S. Seja−→F
um campo vetorial contınuo definido em um aberto contendo S. A integral desuperfıcie de
−→F atraves de S ou o fluxo Φ de
−→F atraves de S e a integral de
superfıcie do campo escalar−→F ·−→n :
Φ =
"S
−→F ·−→n dS.
Observacao: Se−→F representa o campo de velocidades de um fluido, essa
integral fornece o volume do fluido que atravessa S em uma unidade detempo, na direcao de −→n .
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS =
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS =
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS
=
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS =
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS =
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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Se S e parametrizada por φ(u,v), com (u,v) ∈ D, e
−→n =φu×φv
‖φu×φv‖
entao
Φ =
"S
−→F ·−→n dS =
"D
−→F (φ(u,v)) · φu×φv
‖φu×φv‖· ‖φu×φv‖dudv
=
"D
−→F (φ(u,v)) · (φu×φv) dudv
Observacao: A integral de superfıcie de um campo escalar nao depende daorientacao, mas a integral de superfıcie de um campo vetorial depende.Extamente como acontece com as integrais de linha.
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![Page 25: Cálculo III - A · Seja S uma superf´ıcie orientada por um campo de vetores normais unit arios´!n . Dizemos que o bordo de S, ¶S, est´a orientado positivamente se, ao caminhar](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060212/5f050e3c7e708231d411097d/html5/thumbnails/25.jpg)
1 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (xzey,−xzey,z) atraves da superfıcie
x+ y+ z = 1, no primeiro octante, considerando −→n apontando parabaixo.
2 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (y2 + z2,x,x), atraves da superfıcie de
revolucao obtida girando o segmento de reta que liga o ponto (4,1,0) a(2,4,0) em torno do eixo x, onde o vetor −→n satisfaz −→n ·−→i ≥ 0.
3 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = x
−→i + y
−→j −2z
−→k , atraves da superfıcie S,
parte do cilindro x2 + y2 = 2x, limitado pele plano z = 0 e pelo conez =
√x2 + y2, com vetor normal apontando para fora de S.
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1 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (xzey,−xzey,z) atraves da superfıcie
x+ y+ z = 1, no primeiro octante, considerando −→n apontando parabaixo.
2 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (y2 + z2,x,x), atraves da superfıcie de
revolucao obtida girando o segmento de reta que liga o ponto (4,1,0) a(2,4,0) em torno do eixo x, onde o vetor −→n satisfaz −→n ·−→i ≥ 0.
3 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = x
−→i + y
−→j −2z
−→k , atraves da superfıcie S,
parte do cilindro x2 + y2 = 2x, limitado pele plano z = 0 e pelo conez =
√x2 + y2, com vetor normal apontando para fora de S.
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1 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (xzey,−xzey,z) atraves da superfıcie
x+ y+ z = 1, no primeiro octante, considerando −→n apontando parabaixo.
2 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = (y2 + z2,x,x), atraves da superfıcie de
revolucao obtida girando o segmento de reta que liga o ponto (4,1,0) a(2,4,0) em torno do eixo x, onde o vetor −→n satisfaz −→n ·−→i ≥ 0.
3 Calcule o fluxo de−→F (x,y,z) = x
−→i + y
−→j −2z
−→k , atraves da superfıcie S,
parte do cilindro x2 + y2 = 2x, limitado pele plano z = 0 e pelo conez =
√x2 + y2, com vetor normal apontando para fora de S.
M. J. Resende (UFF) www.professores.uff.br/mjoao 2015-1 7 / 8