DIARIO #2, METODO DE DISCOS Y ARANDELAS

 En la clase pasada vimos como sacar el volumen de un solido en movimiento con una función nueva , estos son métodos de discos y arandelas, este tema se me a dificultado mucho como todo el cuatri, pero se que echándole ganas puedo sacar la materia adelante

Introducción

En la entrada anterior vimos como calcular la longitud de arco de una curva. Otra aplicación de las integrales es calcular el volumen de sólidos de revolución, por lo que en esta entrada se aprenderá a calcular el volumen de un sólido S mediante secciones transversales o también llamado el método de los discos, además, veremos el método de las arandelas o también llamado el método de los anillos.

Superficies de revolución

Antes de comenzar a estudiar el método de los discos, definiremos lo que es una superficie de revolución.

Una superficie de revolución es una figura sólida que se obtiene al girar una curva plana alrededor de un eje que se encuentra en el mismo plano, a este eje se le conoce como eje de revolución. Veamos unos ejemplos.

Figura 1: Rectángulo (Figura de la izquierda) y el cilindro de revolución (figura de la derecha).

En la figura (1) tenemos un rectángulo con altura y ancho, variables (figura de la izquierda), obsérvese que está en un plano, es decir, es una figura en 2 dimensiones, si nosotros hacemos girar esta figura alrededor del eje x obtenemos un cilindro como en la figura de la derecha.

En la siguiente figura (2) tenemos un triángulo rectángulo isósceles (figura de la izquierda), si nosotros hacemos girar este triángulo alrededor del eje y lo que obtendremos es una pirámide como el lado derecho de la figura 2.

Figura 2: Triangulo iscóceles (figura de la izquierda) y pirámide (figura de la derecha).

A estas figuras «creadas» se les conoce como superficies de revolución, a continuación veremos como calcular su volumen por el método de los discos.

Método de los discos

Supongamos que tenemos una función f(x) en un intervalo [a,b] y que cortamos una «rebanada» con un ancho Δx de la función f(x) como se muestra en la figura (3).

Figura 3: Aproximación con un polígono regular a f(x).

Al hacer girar esta función alrededor del eje x obtendremos una superficie de revolución (figura (4)), la «rebanada» que tomamos al girarlo alrededor del eje obtendremos un cilindro de radio r y ancho Δx.

Figura 4: Superficie de revolución

Para calcular el volumen de esta superficie de revolución la «rebanamos» n veces y sumamos estos pedazos, es decir:

Volumen de la superficie de revolución i=1n volúmenes de los cilindros




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