Esercizi da fare
Curve e integrali di linea
Tracce da svolgere in autonomia. La soluzione finale compare con il pulsante sotto ogni traccia; ogni esercizio ha anche una pagina propria, da condividere con il link.
1. Vettore tangente a una curva piana
Verificare che la curva
è regolare e calcolare il vettore tangente nel punto .
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Si ha , che non si annulla per perché , quindi la curva è regolare. Il vettore tangente in è
2. Regolarità di una curva
Stabilire se la curva
è regolare oppure regolare a tratti, e descrivere il suo sostegno.
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Si ha , che si annulla per , punto interno dell’intervallo, quindi la curva non è regolare; è regolare a tratti con la suddivisione . Il sostegno è l’arco di parabola con , poiché : il sostegno è privo di punti singolari anche se la parametrizzazione non è regolare.
3. Retta tangente a un'ellisse parametrizzata
Scrivere l’equazione cartesiana della retta tangente alla curva
nel punto .
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Il punto di tangenza è e il vettore tangente è , con coefficiente angolare . La retta tangente ha equazione
4. Lunghezza di una curva parametrica
Calcolare la lunghezza della curva
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Si ha , quindi per e
5. Lunghezza di un'elica
Calcolare la lunghezza dell’elica
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Si ha per ogni , quindi
6. Lunghezza di una curva cartesiana
Calcolare la lunghezza del grafico della funzione
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Si ha , quindi e
7. Parametrizzazione per lunghezza d'arco
Determinare l’ascissa curvilinea della curva
e scrivere la parametrizzazione per lunghezza d’arco.
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Si ha , quindi e . La parametrizzazione per lunghezza d’arco è
8. Integrale di prima specie su un segmento
Calcolare l’integrale di linea
dove è il segmento dall’origine al punto .
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Con la parametrizzazione , , si ha e
9. Integrale di prima specie su un'elica
Calcolare l’integrale di linea
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Si ha e lungo la curva, quindi
10. Massa di un filo non omogeneo
Un filo è disposto lungo il segmento
con densità lineare . Calcolarne la massa.
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Si ha e , quindi
11. Baricentro di un arco omogeneo
Determinare il baricentro del filo omogeneo disposto lungo il quarto di circonferenza
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La lunghezza è e
con per la simmetria rispetto alla bisettrice. Il baricentro è .
12. Lavoro lungo un arco di parabola
Calcolare il lavoro del campo lungo la curva
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Si ha , quindi
13. Lavoro lungo una curva chiusa
Calcolare il lavoro del campo lungo la circonferenza di centro l’origine e raggio , percorsa in senso antiorario.
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Con , , si ha , quindi
Sulla stessa circonferenza percorsa in senso orario il lavoro vale .