SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 6
Baixar para ler offline
Seja a rotacional de um vetor do                     :



                    ̂   ̂       ̂
  ⃗     ⃗       |
                |                      |
                                       |     ̂ (                    )   ̂ (   )   ̂ (   )




O objetivo é demonstrar que a rotacional de uma força conservativa é nulo.

Seja então a seguinte representação:
                    z

                        4          y
                                             3

                                                 x
            1                  2
                                                     y


  x

Sabe-se que para uma força conservativa:

                                                         ∮   ⃗⃗⃗⃗


Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗        ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗         ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗    ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗



Para o trecho 1-2, tem-se que:

                                            ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫

Mas, pela aproximação da série de Taylor:




Logo, como o movimento de 1-2 é no sentido positivo do eixo y :
        .

Para o trecho 3-4:
∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗         ∫

Mas, pela aproximação da série de Taylor, como a variação neste sentido é negativa,
temos:




Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao sentido do eixo y:
                   .

Analogamente para o trecho 2-3:

                                        ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫

Pela aproximação da série de Taylor, como a variação em relação a x é negativa:




Logo, como o deslocamento ocorre no sentido contrário ao eixo x:
        .

Para o trecho 4-1, analogamente:




                 ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗         ∫                                                          .



Logo:

                           ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗


                       (                  )                   ⇒           (                )
A seguir serão mostrados rapidamente os resultados no planos xz e yz. Nestes
    dois planos também será utilizada a aproximação por fórmula de Taylor e a noção dos
    sentidos dos eixos.

    Seja agora o seguinte caminho fechado:

                  3       z

    2

z
                      4
                                                      y
        1     x




    x




    Como a força é conservativa:

                                                      ∮   ⃗⃗⃗⃗


    Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗      ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗   ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗     ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗



    Para o trecho 1-2, tem-se que:

                                         ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫

    Mas:




    Logo, como o deslocamento é no sentido positivo do eixo:                      .

    Para o trecho 3-4:

                                       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗     ∫
Mas:




Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao do eixo:
        .

Analogamente para o trecho 2-3:

                                           ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗         ∫




Logo:                                        .

Para o trecho 4-1, analogamente:



                    ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗         ∫                                                        .



Logo:

                           ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗            ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗


            (              )                       ⇒          (                )           (        )



Seja agora o seguinte caminho fechado:
                                   4         y         3
                z

                               z



                                   1                    2

                                                              y
x




    Como a força é conservativa:

                                                    ∮   ⃗⃗⃗⃗


    Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗   ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗    ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗     ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗



    Para o trecho 1-2, tem-se que:

                                      ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗        ∫

    Mas:




    Logo, como o deslocamento é no sentido do eixo:              .

    Para o trecho 3-4:

                                    ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗      ∫

    Mas:




    Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao eixo:
            .

    Analogamente para o trecho 2-3:

                                       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫
Logo:                                          .

Para o trecho 4-1, analogamente:



                      ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗           ∫                                                           .



Logo:

                             ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗            ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗       ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗


          (                  )                       ⇒          (                )            (             )

Voltando ao rotacional:

                  ̂      ̂         ̂
   ⃗          |
              |                        |
                                       |       ̂ (                   )    ̂ (                     )   ̂ (       )



Mas, pelos cálculos efetuados anteriormente:

                        (                      )     (                )     (                 )

Logo:

                                                          ⃗

Conforme queria-se demonstrar.

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Física
FísicaFísica
Física
 
Método da ação efetiva em Teoria Quântica de Campos
Método da ação efetiva em Teoria Quântica de CamposMétodo da ação efetiva em Teoria Quântica de Campos
Método da ação efetiva em Teoria Quântica de Campos
 
2012espaço velocidade aceleração
2012espaço velocidade aceleração2012espaço velocidade aceleração
2012espaço velocidade aceleração
 
Fases de berry
Fases de berryFases de berry
Fases de berry
 
4ª questão
4ª questão4ª questão
4ª questão
 
Mu
MuMu
Mu
 
Aula 8
Aula   8Aula   8
Aula 8
 
Ort física - gabarito comentado
Ort   física - gabarito comentadoOrt   física - gabarito comentado
Ort física - gabarito comentado
 
Questão 3
Questão 3Questão 3
Questão 3
 
Questão 2 blog fis14
Questão 2  blog fis14Questão 2  blog fis14
Questão 2 blog fis14
 
Suo
SuoSuo
Suo
 
Questão 02 quest o haste circulando no cone
Questão 02   quest o haste circulando no coneQuestão 02   quest o haste circulando no cone
Questão 02 quest o haste circulando no cone
 
Questão 2 blog fis14
Questão 2  blog fis14Questão 2  blog fis14
Questão 2 blog fis14
 
Onde um avião deve comecar a descer?
Onde um avião deve comecar a descer?Onde um avião deve comecar a descer?
Onde um avião deve comecar a descer?
 
Prova de Física do Vestibular do ITA de 1975/1976 (Original)
Prova de Física do Vestibular do ITA de 1975/1976 (Original)Prova de Física do Vestibular do ITA de 1975/1976 (Original)
Prova de Física do Vestibular do ITA de 1975/1976 (Original)
 
09 problemas de grafos np-completos
09 problemas de grafos np-completos09 problemas de grafos np-completos
09 problemas de grafos np-completos
 
Projeto
ProjetoProjeto
Projeto
 
P2 calculo i_ (6)
P2 calculo i_ (6)P2 calculo i_ (6)
P2 calculo i_ (6)
 
Questão 5
Questão 5Questão 5
Questão 5
 
Aula 1 res cisalhamento 1
Aula 1 res cisalhamento 1Aula 1 res cisalhamento 1
Aula 1 res cisalhamento 1
 

Destaque (17)

Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Problema 3 fis14 semana2
Problema 3 fis14 semana2Problema 3 fis14 semana2
Problema 3 fis14 semana2
 
Questão 2
Questão 2Questão 2
Questão 2
 
O que é o sistema kers da f
O que é o sistema kers da fO que é o sistema kers da f
O que é o sistema kers da f
 
Questão 1
Questão 1Questão 1
Questão 1
 
Novo(a) documento do microsoft word
Novo(a) documento do microsoft wordNovo(a) documento do microsoft word
Novo(a) documento do microsoft word
 
Questao 28.10
Questao 28.10Questao 28.10
Questao 28.10
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 7.18
Questão 7.18Questão 7.18
Questão 7.18
 
Questão 03
Questão 03Questão 03
Questão 03
 
Questão 3
Questão 3Questão 3
Questão 3
 
Questão 02
Questão 02Questão 02
Questão 02
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Força conservativa
Força conservativaForça conservativa
Força conservativa
 
Questão 02
Questão 02Questão 02
Questão 02
 
Considere um foguete em que somente a força peso é levada em consideração dur...
Considere um foguete em que somente a força peso é levada em consideração dur...Considere um foguete em que somente a força peso é levada em consideração dur...
Considere um foguete em que somente a força peso é levada em consideração dur...
 

Mais de Diogo de Lucena (14)

Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 02
Questão 02Questão 02
Questão 02
 
Questão 3
Questão 3Questão 3
Questão 3
 
Questão 01
Questão 01Questão 01
Questão 01
 
Questão 03
Questão 03Questão 03
Questão 03
 
Questão 6
Questão 6Questão 6
Questão 6
 
Questão 3
Questão 3Questão 3
Questão 3
 
Questão 2
Questão 2Questão 2
Questão 2
 
Questao 1
Questao 1Questao 1
Questao 1
 
Questão 4
Questão 4Questão 4
Questão 4
 
3ª questão
3ª questão3ª questão
3ª questão
 
2ª questão
2ª questão2ª questão
2ª questão
 

Rotacional Força Conservativa

  • 1. Seja a rotacional de um vetor do : ̂ ̂ ̂ ⃗ ⃗ | | | | ̂ ( ) ̂ ( ) ̂ ( ) O objetivo é demonstrar que a rotacional de uma força conservativa é nulo. Seja então a seguinte representação: z 4 y 3 x 1 2 y x Sabe-se que para uma força conservativa: ∮ ⃗⃗⃗⃗ Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ Para o trecho 1-2, tem-se que: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Mas, pela aproximação da série de Taylor: Logo, como o movimento de 1-2 é no sentido positivo do eixo y : . Para o trecho 3-4:
  • 2. ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Mas, pela aproximação da série de Taylor, como a variação neste sentido é negativa, temos: Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao sentido do eixo y: . Analogamente para o trecho 2-3: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Pela aproximação da série de Taylor, como a variação em relação a x é negativa: Logo, como o deslocamento ocorre no sentido contrário ao eixo x: . Para o trecho 4-1, analogamente: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ . Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ( ) ⇒ ( )
  • 3. A seguir serão mostrados rapidamente os resultados no planos xz e yz. Nestes dois planos também será utilizada a aproximação por fórmula de Taylor e a noção dos sentidos dos eixos. Seja agora o seguinte caminho fechado: 3 z 2 z 4 y 1 x x Como a força é conservativa: ∮ ⃗⃗⃗⃗ Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ Para o trecho 1-2, tem-se que: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Mas: Logo, como o deslocamento é no sentido positivo do eixo: . Para o trecho 3-4: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫
  • 4. Mas: Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao do eixo: . Analogamente para o trecho 2-3: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Logo: . Para o trecho 4-1, analogamente: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ . Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ( ) ⇒ ( ) ( ) Seja agora o seguinte caminho fechado: 4 y 3 z z 1 2 y
  • 5. x Como a força é conservativa: ∮ ⃗⃗⃗⃗ Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ Para o trecho 1-2, tem-se que: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Mas: Logo, como o deslocamento é no sentido do eixo: . Para o trecho 3-4: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ Mas: Logo, como o deslocamento é no sentido contrário ao eixo: . Analogamente para o trecho 2-3: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫
  • 6. Logo: . Para o trecho 4-1, analogamente: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ . Logo: ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ∫ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ( ) ⇒ ( ) ( ) Voltando ao rotacional: ̂ ̂ ̂ ⃗ | | | | ̂ ( ) ̂ ( ) ̂ ( ) Mas, pelos cálculos efetuados anteriormente: ( ) ( ) ( ) Logo: ⃗ Conforme queria-se demonstrar.