integrali superficiali

Curve e superfici, forme differenziali, integrali su curve e superfici, divergenze, rotori, Gauss-Green e Stokes
Messaggio
Autore
Gabe
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 80
Iscritto il: lunedì 7 aprile 2014, 13:03

Re: integrali superficiali

#16 Messaggioda Gabe » domenica 15 giugno 2014, 14:35

Giusto, mi ero scordato di specificarla

Filippo.ingrasciotta
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 30 settembre 2013, 18:15

Re: integrali superficiali

#17 Messaggioda Filippo.ingrasciotta » mercoledì 25 giugno 2014, 10:58

GIMUSI ha scritto:
Gabe ha scritto:Ho dei problemi con questi due esercizi: Calcolare il Flusso di E in S

1) E=(0,xy,xz), [S=(z^2+y, y, z), (y, z) \in T=(y, z) : 0 \leq z \leq y \leq 1]

2) E=(x,xy,-xz), S=[z-y^2=1, x^2+y^2<=1]


in questi casi credo sia conveniente il calcolo diretto del flusso

allego un possibile svolgimento dei due esercizi :)


L'allegato relativo al primo esercizio penso sia sbagliato perchè il risultato non coincide con quello del libro. L'ho svolto e anche a me torna come il libro, cioè -31/60


Domandona relativo al primo esercizio della discussione..... Riscrivo i dati dell'esercizio così risulta più semplice:
E =(y^3,z-x,x^2) ed S: { z=x^2 +y^2,x^2 + y^2 \le 1}
Io avevo provato a parametrizzarla così
x=\rho cos \theta
y=\rho sen\theta
z=x^2 + y^2 = \rho ^2 cos\theta ^2 + \rho ^2 sen\theta ^2 = \rho ^2
avendo così (\rho , \theta) \in [0,1]x[0,2\pi]

a questo punto scrivevo la matrice per trovare il vettore tangente che mi veniva così
N= (-2\rho ^2 cos\theta , -2 \rho ^2 sen\theta, \rho) = (\rho cos\theta, \rho sen\theta, -1)

quindi facendo E*N e svolgendo l'integrale il risultato mi viene \pi /3......ovviamente è sbagliato perchè non torna col libro, ma è così sbagliata la mia parametrizzazione?

ghisi
Presenza fissa
Presenza fissa
Messaggi: 235
Iscritto il: mercoledì 7 settembre 2005, 9:14

Re: integrali superficiali

#18 Messaggioda ghisi » mercoledì 25 giugno 2014, 15:12

Filippo.ingrasciotta ha scritto:S: { z=x^2 +y^2,x^2 + y^2 \le 1}
Io avevo provato a parametrizzarla così
x=\rho cos \theta
y=\rho sen\theta
z=x^2 + y^2 = \rho ^2 cos\theta ^2 + \rho ^2 sen\theta ^2 = \rho ^2
avendo così (\rho , \theta) \in [0,1]x[0,2\pi]

a questo punto scrivevo la matrice per trovare il vettore tangente che mi veniva così
N= (-2\rho ^2 cos\theta , -2 \rho ^2 sen\theta, \rho) = (\rho cos\theta, \rho sen\theta, -1)


A parte il fatto che si tratta del vettore normale, sicuro sia giusto?

Filippo.ingrasciotta
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 30 settembre 2013, 18:15

Re: integrali superficiali

#19 Messaggioda Filippo.ingrasciotta » mercoledì 25 giugno 2014, 22:25

ghisi ha scritto:
Filippo.ingrasciotta ha scritto:S: { z=x^2 +y^2,x^2 + y^2 \le 1}
Io avevo provato a parametrizzarla così
x=\rho cos \theta
y=\rho sen\theta
z=x^2 + y^2 = \rho ^2 cos\theta ^2 + \rho ^2 sen\theta ^2 = \rho ^2
avendo così (\rho , \theta) \in [0,1]x[0,2\pi]

a questo punto scrivevo la matrice per trovare il vettore tangente che mi veniva così
N= (-2\rho ^2 cos\theta , -2 \rho ^2 sen\theta, \rho) = (\rho cos\theta, \rho sen\theta, -1)


A parte il fatto che si tratta del vettore normale, sicuro sia giusto?


ops mi sono perso un 2 nella riscrittura!!

N= (2\rho cos\theta,2 \rho sen\theta, -1) .......nella formula dovrei usare il versore giusto? Perchè se facessi il modulo mi verrebbe |N|= \sqrt{ (2\rho cos\theta)^2 + (2\rho sen\theta)^2 +1}= \sqrt{ 4 \rho^2 +1} il che mi renderebbe il versore normale un po' una cosa brutta...

ghisi
Presenza fissa
Presenza fissa
Messaggi: 235
Iscritto il: mercoledì 7 settembre 2005, 9:14

Re: integrali superficiali

#20 Messaggioda ghisi » giovedì 26 giugno 2014, 10:32

Filippo.ingrasciotta ha scritto:
N= (2\rho cos\theta,2 \rho sen\theta, -1) .......nella formula dovrei usare il versore giusto? Perchè se facessi il modulo mi verrebbe |N|= \sqrt{ (2\rho cos\theta)^2 + (2\rho sen\theta)^2 +1}= \sqrt{ 4 \rho^2 +1} il che mi renderebbe il versore normale un po' una cosa brutta...



Vediamo di fare un po' di chiarezza:

- integali superficiali in generale:

\displaystyle \int_S f(x,y,z) \, d\sigma.

In questo caso, dopo aver scritto la parametrizzazione si calcola il vettore normale corrispondente (il primo che avevi scritto, senza normalizzare) e il "d\sigma" corrisponde al modulo (o norma) di questo vettore.

- Flusso di un vettore attraverso una superficie orientata:

\displaystyle \int_S (F,\nu) \, d\sigma.

In questo caso formalmente si deve calcolare il versore normale con il verso giusto (quindi il secondo che avevi scritto), fare il prodotto scalare e poi trattarlo come un integrale superficiale normale. Questo vuol dire che prima dividi per il modulo del vettore normale e poi moltiplichi per lo stesso, quindi le due operazioni si annullano a vicenda, per cui tanto vale non farle...

Filippo.ingrasciotta
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 30 settembre 2013, 18:15

Re: integrali superficiali

#21 Messaggioda Filippo.ingrasciotta » giovedì 26 giugno 2014, 11:55

Quindi facendo l'integrale di flusso mi verrebbe :

\int (y^3 , z-x , x^2) * (2\rho cos\theta , 2 \rho sen\theta , -1) d\sigma = \int 2 \rho^4 sen\theta ^3 cos\theta   + \int 2 \rho^3 sen\theta d\rho d\theta + \int 2 \rho^2 sen\theta cos \theta - \int \rho^2 cos\theta^2 e alla fine mi dovrebbe venire -\pi /3

Mi scuso se negli integrali manca d\rho d\theta ma altrimenti non mi visualizzava la scrittura in tex

ghisi
Presenza fissa
Presenza fissa
Messaggi: 235
Iscritto il: mercoledì 7 settembre 2005, 9:14

Re: integrali superficiali

#22 Messaggioda ghisi » giovedì 26 giugno 2014, 14:08

Filippo.ingrasciotta ha scritto:Quindi facendo l'integrale di flusso mi verrebbe :

\int (y^3 , z-x , x^2) * (2\rho cos\theta , 2 \rho sen\theta , -1) d\sigma = \int 2 \rho^4 sen\theta ^3 cos\theta   + \int 2 \rho^3 sen\theta d\rho d\theta + \int 2 \rho^2 sen\theta cos \theta - \int \rho^2 cos\theta^2 e alla fine mi dovrebbe venire -\pi /3

Mi scuso se negli integrali manca d\rho d\theta ma altrimenti non mi visualizzava la scrittura in tex


No, quello che hai usato come vettore normale NON è il vettore normale che ottieni dalla parametrizzazione, è un suo multiplo. Perchè hai buttato \rho?

Filippo.ingrasciotta
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 30 settembre 2013, 18:15

Re: integrali superficiali

#23 Messaggioda Filippo.ingrasciotta » giovedì 26 giugno 2014, 18:30

ghisi ha scritto:
Filippo.ingrasciotta ha scritto:Quindi facendo l'integrale di flusso mi verrebbe :

\int (y^3 , z-x , x^2) * (2\rho cos\theta , 2 \rho sen\theta , -1) d\sigma = \int 2 \rho^4 sen\theta ^3 cos\theta   + \int 2 \rho^3 sen\theta d\rho d\theta + \int 2 \rho^2 sen\theta cos \theta - \int \rho^2 cos\theta^2 e alla fine mi dovrebbe venire -\pi /3

Mi scuso se negli integrali manca d\rho d\theta ma altrimenti non mi visualizzava la scrittura in tex


No, quello che hai usato come vettore normale NON è il vettore normale che ottieni dalla parametrizzazione, è un suo multiplo. Perchè hai buttato \rho?


Ora che ci penso nel vettore normale, dividendo per -\rho oltre ad aver cambiato l'orientazione del vettore l'ho riscritto come un suo sottomultiplo.... Quindi mantenendo il vettore normale come trovato inizialmente mi dovrebbe tornare!?

Avatar utente
GIMUSI
Cultore della matematica di base
Cultore della matematica di base
Messaggi: 1088
Iscritto il: giovedì 28 aprile 2011, 0:30

Re: integrali superficiali

#24 Messaggioda GIMUSI » venerdì 27 giugno 2014, 0:15

Filippo.ingrasciotta ha scritto:
L'allegato relativo al primo esercizio penso sia sbagliato perchè il risultato non coincide con quello del libro. L'ho svolto e anche a me torna come il libro, cioè -31/60


potresti dirmi qual è il passaggio errato nel mio svolgimento..così lo correggo :)

Filippo.ingrasciotta ha scritto:Domandona relativo al primo esercizio della discussione..... Riscrivo i dati dell'esercizio così risulta più semplice:
E =(y^3,z-x,x^2) ed S: { z=x^2 +y^2,x^2 + y^2 \le 1}
Io avevo provato a parametrizzarla così
x=\rho cos \theta
y=\rho sen\theta
z=x^2 + y^2 = \rho ^2 cos\theta ^2 + \rho ^2 sen\theta ^2 = \rho ^2
avendo così (\rho , \theta) \in [0,1]x[0,2\pi]

a questo punto scrivevo la matrice per trovare il vettore tangente che mi veniva così
N= (-2\rho ^2 cos\theta , -2 \rho ^2 sen\theta, \rho) = (\rho cos\theta, \rho sen\theta, -1)

quindi facendo E*N e svolgendo l'integrale il risultato mi viene \pi /3......ovviamente è sbagliato perchè non torna col libro, ma è così sbagliata la mia parametrizzazione?


allego lo svolgimento del primo esercizio del thread con la tua "strana" parametrizzazione :)
Allegati
140626 - integrali superficiali_bis.pdf
(83.39 KiB) Scaricato 25 volte
GIMUSI

Filippo.ingrasciotta
Affezionato frequentatore
Affezionato frequentatore
Messaggi: 39
Iscritto il: lunedì 30 settembre 2013, 18:15

Re: integrali superficiali

#25 Messaggioda Filippo.ingrasciotta » venerdì 27 giugno 2014, 8:44

GIMUSI ha scritto:
Filippo.ingrasciotta ha scritto:
L'allegato relativo al primo esercizio penso sia sbagliato perchè il risultato non coincide con quello del libro. L'ho svolto e anche a me torna come il libro, cioè -31/60


potresti dirmi qual è il passaggio errato nel mio svolgimento..così lo correggo :)

[quote="Filippo.ingrasciotta"]

È sbagliato il prodotto scalare E*n

N=(1,-1,-2z)
E= (0,xy,zx)

\int E*N dydz= \int -y(z^2+y) - z(z^2+y) 2z dydz=\int -2z^4 -3z^2 y -y^2 dydz= -31/60

Avatar utente
GIMUSI
Cultore della matematica di base
Cultore della matematica di base
Messaggi: 1088
Iscritto il: giovedì 28 aprile 2011, 0:30

Re: integrali superficiali

#26 Messaggioda GIMUSI » sabato 28 giugno 2014, 0:13

Filippo.ingrasciotta ha scritto:
È sbagliato il prodotto scalare E*n

N=(1,-1,-2z)
E= (0,xy,zx)

\int E*N dydz= \int -y(z^2+y) - z(z^2+y) 2z dydz=\int -2z^4 -3z^2 y -y^2 dydz= -31/60


grazie...non lo vedevo proprio :)
GIMUSI


Torna a “Calcolo Vettoriale”

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 1 ospite