Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Інтегральні характеристики векторних полів






     

    Завдання № 3. Обчислити потік векторного поля через зовнішню сторону замкненої поверхні .

    1) , : , .

    2) , : , .

    3) , : , ,

    4) , : , .

     

    1) , : , .

    Розв’язання. 1) Поверхня – піраміда, утворена площиною і координатними площинами. Побудуємо поверхню . Для цього перетворимо рівняння площини до вигляду . (Поділити ліву і праву частини на 4)

     

    2) Потік векторного поля через зовнішню сторону замкненої поверхні будемо шукати за формулою Остроградського-Гаусса в векторній формі:

     

    Знайдемо дивергенцію векторного поля за формулою:

    Маємо з умови , , .

    Тоді , , , .

    Потік дорівнює

    ,

    де – об’єм заданої піраміди. Обчислимо об’єм заданої піраміди за формулою . В даної піраміди основа – прямокутний трикутник з катетами довжиною 4 та 2 відповідно, а висота . Отже, .

    Остаточно потік дорівнює .

    Відповідь: .

     

    2) , : , .

     

    Розв’язання. 1) Поверхня – поверхня тіла, обмеженого конусом і площиною .

    2) Потік векторного поля через зовнішню сторону замкненої поверхні будемо шукати за формулою Остроградського-Гаусса в векторній формі:

    Знайдемо дивергенцію векторного поля за формулою:

    .

    Маємо з умови , , .

    Тоді , , , .

    Потік дорівнює

    Відповідь: .

     

    3) , : , ,

    Розв’язання. 1) Поверхня – поверхня тіла, обмеженого конусом , сферою і площиною .

    2) Потік векторного поля через зовнішню сторону замкненої поверхні будемо шукати за формулою Остроградського-Гаусса в векторній формі:

    Знайдемо дивергенцію векторного поля за формулою:

    .

    Маємо з умови , , .

    Тоді , , , .

    Потік дорівнює

    Обчислимо внутрішній інтеграл окремо

    Відповідь:

     

    4) , : , .

    Розв’язання. 1) Поверхня – поверхня тіла, обмеженого параболоїдом і площиною .

     

    2) Потік векторного поля через зовнішню сторону замкненої поверхні будемо шукати за формулою Остроградського-Гаусса в векторній формі:

     

    Знайдемо дивергенцію векторного поля за формулою:

    .

    Маємо з умови , , .

    Тоді , , , .

    Потік дорівнює

    .

     

    Відповідь: .

     

    Завдання № 4. Обчислити циркуляцію векторного поля по замкненої кривій (обхід кривої в додатному напрямі або у напрямі, що відповідає зростанню параметра ):

    а) безпосередньо, використовуючи означення циркуляції;

    б) за формулою Стокса.

    1) , : .

    2) , : .

     

    1) , :

    Розв’язання. а) Контур є коло радіуса , яке лежить на площині .

    Запишемо рівняння кола у просторі у параметричному вигляді:

    :

    Тоді , , .

    Маємо з умови , , .

    Знайдемо циркуляцію векторного поля за формулою:

     

    .

     

    б) Циркуляцію векторного поля по контуру будемо шукати за формулою Стокса в векторній формі:

    .

    Для обчислення циркуляції за формулою Стокса виберемо будь-яку поверхню , межею якої є контур . Найпростішою такою поверхнею є круг у площині , натягнутий на коло . Тоді вектор нормалі до поверхні . Знайдемо ротор векторного поля за формулою:

    .

     

    .

    Циркуляція дорівнює:

    .

    Відповідь: .

     

    2) , : .

     

    Розв’язання. а) З'ясуємо вигляд кривої . Якщо підставити , у вираз для : , то отримаємо , тобто . Крива є еліпс – лінія перетину кругового циліндра і площини .

    Маємо з умови , , , , , .

    Знайдемо циркуляцію векторного поля за формулою:

    Обчислимо спочатку підінтегральний вираз:

    Будемо мати:

    .

     

    б) Циркуляцію векторного поля по контуру будемо шукати за формулою Стокса в векторній формі:

    .

    Для обчислення циркуляції за формулою Стокса виберемо будь-яку поверхню , межею якої є контур . Найпростішою такою поверхнею є внутрішня частина еліпса у площині , тобто : . Еліпс проектується на площину в коло . Отже, проекцією поверхні на площину буде круг .

    Знаходимо одиничний вектор нормалі до поверхні . Поверхня визначається рівнянням , – її нормальний вектор, тоді одиничний вектор нормалі в точці визначається так:

    .

    Виберемо знак " +", тому що за умовою обхід кривої обирається в додатному напрямі або у напрямі, що відповідає зростанню параметра .

    Тоді

    .

    Знайдемо довжину : .

    Отже, одиничний вектор нормалі до поверхні :

    , бо , як нормальний вектор до площини , отже

    Знайдемо ротор векторного поля за формулою:

    .

    .

    Тоді

    ,

    .

    Циркуляція дорівнює:

    .

     

    Відповідь: .

     

     

    Завдання № 5. Визначити, чи є векторне поле соленої-дальним, потенціальним або лапласовим.

    1) .

     

    Розв’язання. 1) .

    Маємо з умови , ,

    .

    Векторне поле соленоїдальне, якщо . Знайдемо дивергенцію векторного поля:

    .Отже, дане поле соленоїдальне.

    Векторне поле потенціальне, якщо . Знайдемо ротор векторного поля:

    .

    .

    Отже, дане поле потенціальне.

    2) .

    Розв’язання. Маємо з умови , ,

    .

    Векторне поле соленоїдальне, якщо . Знайдемо дивергенцію векторного поля:

    .

    Отже, дане поле соленоїдальне.

    Векторне поле потенціальне, якщо . Знайдемо ротор векторного поля:

    .

    .

     

    Отже, дане поле не є потенціальним.

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.