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Definicion Integrales triples, Ejercicios de Matemáticas

Este documento habla sobre la aplicación Integrales, mostrando una serie de ejercicios

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 11/11/2020

david-parrado-3
david-parrado-3 🇨🇴

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Fundación Universitaria Konrad Lorenz, Villalobos Paula. Aplicaciones integrales
APLICACIÓN DE LAS INTEGRALES DOBLES
Villalobos, Paula
Fundación Universitaria Konrad Lorenz
Resumen: en este documento se mostrará a través de un ejercicio la aplicación de integrales
dobles.
Índice de términos: densidad, masa, coordenadas.
I. INTRODUCCIÓN
La aplicación de las integrales dobles tiene como tiene un objetivo geométrico
principalmente, calcular volúmenes bajo superficies, áreas de superficies y
aplicaciones físicas.
El problema que a continuación se planteará tiene una aplicación de conceptos
físicos tales como densidad y masa.
II. FORMULACIÓN
La frontera de una lámina está formada por los semicírculos
2
1
y x
=
y
2
4
y x
=
junto con las porciones del eje x que las une. Encuentre el centro de
masa de la lámina si la densidad en cualquier punto es proporcional a su
distancia desde el origen.
Gráfica 1. Lámina formada por los semicírculos
2
1
y x
=
y
2
4
=
pf3
pf4

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APLICACIÓN DE LAS INTEGRALES DOBLES

Villalobos, Paula [email protected] Fundación Universitaria Konrad Lorenz

Resumen : en este documento se mostrará a través de un ejercicio la aplicación de integrales dobles.

Índice de términos: densidad, masa, coordenadas.

I. INTRODUCCIÓN

La aplicación de las integrales dobles tiene como tiene un objetivo geométrico principalmente, calcular volúmenes bajo superficies, áreas de superficies y aplicaciones físicas.

El problema que a continuación se planteará tiene una aplicación de conceptos físicos tales como densidad y masa.

II. FORMULACIÓN

La frontera de una lámina está formada por los semicírculos y = 1 − x^2 y

y = 4 − x^2 junto con las porciones del eje x que las une. Encuentre el centro de

masa de la lámina si la densidad en cualquier punto es proporcional a su distancia desde el origen.

Gráfica 1. Lámina formada por los semicírculos y = 1 − x^2 y y = 4 − x^2

III. SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

Las coordenadas ( x y , )del centro de masa de la lámina que ocupa una región

D y con una función de densidad ρ ( x y , )son:^1

D

My x x x y dA m m

D

Mx y y x y dA m m

Donde la masa m está dada por:

D

m = ∫∫ ρ x y dA

Se coloca la lámina como la mitad superior del círculo 2 2 2

x +^^ y =^ a .Como la

densidad en cualquier punto es proporcional a su distancia desde el origen,

entonces la distancia de un punto ( x y , ) al centro del círculo (el origen) es

x^2^ + y^2 , por lo tanto la función de la densidad es:

ρ ( , x y ) = K x^2^ + y^2

Donde K es alguna constante. Tanto la función de densidad como la forma de la lámina permiten que se convierta a coordenadas polares. Entonces

x^2^ + y^2 = r y la región está dada por 0 ≤ r ≤ 2, 0≤ θ ≤π

  • Convertimos a coordenadas polares:

ρ ( , x y )= K x^2 + y^2 ⇒ ρ ( , r θ )= Kr

  • Hallamos m:

2 2 2 0 1

D D

m x y dA K x y dA Kr rdrd

π

2 32 2 0 1 0 1 0 0

r m K r drd K K d K

π π π^ π

REFERENCIAS

(^1) Stewart J. Calculo de varias variables 6ª Edición