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Este documento habla sobre la aplicación Integrales, mostrando una serie de ejercicios
Tipo: Ejercicios
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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.
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
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
Se coloca la lámina como la mitad superior del círculo 2 2 2
densidad en cualquier punto es proporcional a su distancia desde el origen,
x^2^ + y^2 , por lo tanto la función de la densidad es:
Donde K es alguna constante. Tanto la función de densidad como la forma de la lámina permiten que se convierta a coordenadas polares. Entonces
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
(^1) Stewart J. Calculo de varias variables 6ª Edición