6 svar
153 visningar
Cien 1188
Postad: 3 jul 2023 19:19 Redigerad: 3 jul 2023 19:20

Gauss sats

1. Vad händer vid N=raN=\dfrac{\mathbf{r}}{a}, är r normalen och varför dividerar vi med radien a?

2. Ska inte S vara randen till sfären och inte själva sfären? (Kolla bilden nedan, D borde vara sfären och S randen till sfären)

3. Hur går tänket när man väljer ett vektorfält för att uppfylla F·N\mathbf{F \cdotp N} ?

PATENTERAMERA 5988
Postad: 3 jul 2023 21:36

r är en normal till sfären, men satsen kräver att N^ är en enhetsnormal, så vi får normera r genom att dela med radien a.

Nej, S är sfären (en yta, tvådimensionell) och B är det klot (en volym, tredimensionell domän) till vilket sfären utgör en rand (boundary) .

För att använda Gauss sats så vill vi hitta på ett fält F sådant att FN^= x2 + y2. De hittar på ett sådant fält F.

Cien 1188
Postad: 4 jul 2023 11:31
PATENTERAMERA skrev:

r är en normal till sfären, men satsen kräver att N^ är en enhetsnormal, så vi får normera r genom att dela med radien a.

Nej, S är sfären (en yta, tvådimensionell) och B är det klot (en volym, tredimensionell domän) till vilket sfären utgör en rand (boundary) .

För att använda Gauss sats så vill vi hitta på ett fält F sådant att FN^= x2 + y2. De hittar på ett sådant fält F.

Hittar vi inte normalen genom de partiella derivatorna så att N=(2x,2y,2z)

D4NIEL Online 2932
Postad: 4 jul 2023 12:18 Redigerad: 4 jul 2023 12:19

Jo, det är också en normal.

Men hatten på N^\hat{N} betyder att vi vill att den ska vara av enhetslängd.

Din föreslagna normal är inte av enhetslängd. Längden av din normal är

(2x,2y,2z)=4x2+4y2+4z2=2x2+y2+z2=2a\|(2x,2y,2z)\|=\sqrt{4x^2+4y^2+4z^2}=2\sqrt{x^2+y^2+z^2}=2a

Alltså N^=12a(2x,2y,2z)=(x,y,z)a\hat{N}=\frac{1}{2a}(2x,2y,2z)=\frac{(x,y,z)}{a}

Så du och boken är helt överens om du går med på att normera din normal!

PATENTERAMERA 5988
Postad: 4 jul 2023 12:34
Cien skrev:
PATENTERAMERA skrev:

r är en normal till sfären, men satsen kräver att N^ är en enhetsnormal, så vi får normera r genom att dela med radien a.

Nej, S är sfären (en yta, tvådimensionell) och B är det klot (en volym, tredimensionell domän) till vilket sfären utgör en rand (boundary) .

För att använda Gauss sats så vill vi hitta på ett fält F sådant att FN^= x2 + y2. De hittar på ett sådant fält F.

Hittar vi inte normalen genom de partiella derivatorna så att N=(2x,2y,2z)

Jag tror de tycker att det är självklart direkt från geometrin att r är en utåtriktad normal då man befinner sig på en sfär med centrum i origo. Sedan behöver man bara normera för att få enhetsnormalen N^, vilket krävs av Gauss sats.

Cien 1188
Postad: 4 jul 2023 12:54
D4NIEL skrev:

Jo, det är också en normal.

Men hatten på N^\hat{N} betyder att vi vill att den ska vara av enhetslängd.

Din föreslagna normal är inte av enhetslängd. Längden av din normal är

(2x,2y,2z)=4x2+4y2+4z2=2x2+y2+z2=2a\|(2x,2y,2z)\|=\sqrt{4x^2+4y^2+4z^2}=2\sqrt{x^2+y^2+z^2}=2a

Alltså N^=12a(2x,2y,2z)=(x,y,z)a\hat{N}=\frac{1}{2a}(2x,2y,2z)=\frac{(x,y,z)}{a}

Så du och boken är helt överens om du går med på att normera din normal!

Tack nu klarna allt till :) Till trippelintegralen med 2a dV är det bara att använda sfäriska koordinater här?

PATENTERAMERA 5988
Postad: 4 jul 2023 13:30

Du behöver inte integrera. Eftersom 2a är en konstant så kan du flytta den utanför integralen och får då

2aBdV= 2a x (Volymen av klotet B) = 2a(4/3)πa3 = (8/3)πa4.

Svara
Close