Hola gente, les comento que no consigo todavia el parcial completo. Pero copie los ejercicios 1,2 y 4 . Apenas consiga el parcial se los paso (faltaria el ejercicio 3 nada mas)
Se trata del 1° Recuperatorio del 2° Parcial de Analisis Matematico II del profesor Santamartina.
Ejercicios del segundo parcial:
1) Sea \[f(x,y,z)= (g(y)+z,g(x)+z,2+z)\], con \[g\] \[\epsilon \] \[C^1\] , determine el flujo por la superficie de ecuacion \[z=\sqrt(4-x^2-y^2)\] . Indique el versor normal utilizado.
2)Determinar g para que el trabajo del cuerpo \[f(x,y)=(y.g(x),g(x))\] no dependa de la trayectoria y calcular dicho trabajo desde \[(1,3)\] hasta el \[(1,4)\], suponiendo que \[|\vec f|_ (0,2)= (6,3)\]
4) Determine el area de la Superficie de ecuacion \[y=x^2 \] con \[ 0<z<y^\frac{1}{2} \] , \[y<4\] , \[x>0\]
Acá les pasó los ejercicios 1 y 4. Si alguien se copa que haga el 2.
Apenas tenga el parcial, subo todos los ejercicios juntos.
1) Me estan pidiendo el flujo que pasa a traves de una superficie, dicha superficie es una semiesfera de \[z\] positivo . Sería fácil determinar el flujo si el campo que nos dieron no fuera tan complicado (notar que tiene \[g(y)\] y \[ g(x)\]).
Entonces, lo que yo propongo, es sacar a través de Gauss (Teorema de la divergencia) el flujo a través de toda la superficie, para luego restarle la tapa circular de abajo.
Operando:
\[\iint_{A} f.n.dA \] = \[\int\iint_{R} Div(f).dR - \iint_{B} f.n.dB \]
Sabemos que \[Div(f)=\bigtriangledown .f\]
Por lo que la \[Div(f)=1\]
El volumen de media esfera es facil de sacar con polares asi que omito ese paso, por lo que sabemos que dicho volumen será: \[\frac{4}{6} . \pi . 2^3 \]. y el Flujo a traves de la superficie, ya que \[Div(f)=1\] es el resultado de la ecuacion de volumen.
Ya tenemos el flujo a traves de semiesfera, ahora solo falta el flujo a través de la base.
Sabemos que \[z=0\] y que \[x^2+y^2=4\]
parametrizando: \[g(x,y)= (x,y,0)\] , cuyo vector normal (saliente a la circunferencia) es el \[(0,0,-1)\] .
Entonces quedaría:
\[-2 . \int_{0}^{2\pi} \int_{0}^{2} \rho . d\rho . d\alpha\]
Haciendo cuentas faciles en polares, nos queda todo:
Flujo de la superficie pedida = Flujo total - flujo de la base
Flujo de la Sup. = \[\frac{32}{6} . \pi - (-8 \pi)\]
4) Para sacar el area, debemos recordar que el area de una superficie es:
Area = \[\iint_{R} \left \| (g´_x x g´_y) \right \|\] .
(Dentro del módulo es la multiplicacion vectorial de las derivadas parciales de g respecto a x e y)
Parametrizo:
\[g(x,y)= (x,x^2,z)\]
La norma del producto vectorial de sus derivadas parciales dá: \[\sqrt(4x^2+1)\]
El recinto de integracion será:
\[0<z<x\] , \[0<x<2\]
Entonces todo quedará:
\[\int_{0}^{2} \int_{0}^{x} \sqrt(4x^2+1) . dz . dx\]
Me faltaria hacer el de trabajo, pero no lo entiendo todavia. Como ven, estos dos ejercicios estaban casi regalados para aprobar el parcial...pero casi nadie lo aprobó.
Saludos!