Solución

Para calcular la masa del resorte, debemos encontrar el valor de la integral de línea escalar C(ex+yz)ds\int_C (e^x + yz)ds, donde CC es la hélice dada. Para calcular esta integral, la escribimos en términos de tt usando la Ecuación 6.8:

C(ex+yz)ds=0π/2((et+4cos  tsen  t)1+(2cos  t)2+(2sen  t)2)dt=0π/2((et+4cos  tsen  t)5)dt=5[et+2sen2t]t=0t=π/2=5(eπ/2+1)\begin{aligned} \int_C (e^x + yz)ds &= \int_0^{\pi/2}\bigg((e^t + 4cos\;ts en\;t)\sqrt{1 + (−2 cos\; t)^2 + (2 sen\; t)^2}\bigg)dt\\ &= \int_0^{\pi/2}\big((e^t + 4cos\; t sen\;t)\sqrt{5}\big)dt\\ &= \sqrt{5}\bigg[e^t + 2sen^2t\bigg]_{t=0}^{t=\pi/2}\\ &= \sqrt{5\big(e^{\pi/2}+1\big)} \end{aligned}

Por lo tanto, la masa es 5(eπ/2+1)  kg\sqrt{5\big(e^{\pi/2}+1\big)}\;kg