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2) O divergente de um campo vetorial bold italic F equals F subscript x bold italic i plus F subscript y bold italic j plus F subscript z bold ita...

2) O divergente de um campo vetorial bold italic F equals F subscript x bold italic i plus F subscript y bold italic j plus F subscript z bold italic k é definido como: d i v space bold italic F space equals nabla times bold italic F equals fraction numerator partial differential F subscript x over denominator partial differential x end fraction plus fraction numerator partial differential F subscript y over denominator partial differential y end fraction plus fraction numerator partial differential F subscript z over denominator partial differential z end fraction. Sendo bold italic G um segundo campo vetorial e rho uma função escalar, vale as seguintes propriedades sobre os divergentes: (a) d i v open parentheses bold italic F plus-or-minus bold italic G close parentheses equals d i v bold italic F plus-or-minus d i v bold italic G. (b) d i v open parentheses rho bold italic F close parentheses equals rho d i v bold italic F plus nabla rho times bold italic F. Considere bold italic F equals x squared z bold italic i plus e to the power of z e to the power of y bold italic j plus y squared z bold italic k e rho equals y squared x, agora julgue as afirmações que se seguem I) d i v bold italic F equals 2 x y plus z y e to the power of z e to the power of y plus z squared. II) nabla rho equals y squared bold italic i plus 2 y x bold italic j. III) d i v open parentheses rho bold italic F close parentheses equals 3 x squared y squared z plus open parentheses y squared x plus 2 y close parentheses e to the power of z e to the power of y plus y to the power of 4 x. Agora, assinale a alternativa correta. Alternativas: a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. b) Apenas as afirmativa I e III estão corretas. c) Apenas as afirmativas II e III estão corretas. d) Apenas a afirmação II está correta. e) Apenas a afirmação III está correta.

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Vamos analisar cada uma das afirmações: I) div bold italic F = 2xy + zye^(z+e^y) + z^2 Para calcular o divergente de F, devemos aplicar o operador nabla (gradiente) ao campo vetorial F. Dessa forma, o divergente de F será a soma das derivadas parciais das componentes de F em relação a x, y e z. Calculando as derivadas parciais de x^2z, e^(z)e^(y) e y^2z, obtemos: ∂/∂x (x^2z) = 2xz ∂/∂y (e^(z)e^(y)) = z e^(z)e^(y) ∂/∂z (y^2z) = y^2 Portanto, a afirmação I está correta. II) nabla rho = y^2i + 2yxj Para calcular nabla rho, devemos calcular as derivadas parciais de rho em relação a x, y e z. Como rho = y^2x, temos: ∂/∂x (y^2x) = y^2 ∂/∂y (y^2x) = 2yx Portanto, a afirmação II está correta. III) div(rho bold italic F) = 3x^2y^2z + (y^2x + 2y)e^(z)e^(y) + y^4x Para calcular o divergente de rho bold italic F, devemos calcular o produto entre rho e F e então aplicar o operador nabla. Como rho = y^2x e F = x^2zi + e^(z)e^(y)j + y^2zk, temos: rho bold italic F = y^2x(x^2z)i + y^2x(e^(z)e^(y))j + y^2x(y^2z)k Calculando as derivadas parciais em relação a x, y e z, obtemos: ∂/∂x (y^2x(x^2z)) = 3x^2y^2z ∂/∂y (y^2x(e^(z)e^(y))) = (y^2x + 2y)e^(z)e^(y) ∂/∂z (y^2x(y^2z)) = y^4x Portanto, a afirmação III está correta. Assim, a alternativa correta é: b) Apenas as afirmativas I e III estão corretas.

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