2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Градиент в сферических координатах
Сообщение16.06.2023, 19:39 


24/06/21
49
Добрый день. Прошу помочь с решением следующей задачи: необходимо показать, что $(\vec{l} \vec{\nabla}) \vec{r} = \vec{l}$ , используя сферические координаты. (здесь $\vec{l}$ - постоянный вектор)
Я пытался решать задачу следующим образом:
$$ (\vec{l} \vec{\nabla}) = l_r \frac{\partial }{\partial r} + \frac{l_{\Theta}}{r} \frac{\partial}{\partial \Theta} + \frac{l_{\phi}}{r \sin{\Theta}} \frac{\partial}{\partial \phi} $$
Тогда:
$$(\vec{l} \vec{\nabla}) \vec{r} = l_r \frac{\partial \vec{r}}{\partial r} + \frac{l_{\Theta}}{r} \frac{\partial \vec{r}}{\partial \Theta} + \frac{l_{\phi}}{r \sin{\Theta}} \frac{\partial \vec{r}}{\partial \phi}  = \begin{pmatrix} l_r \sin{\Theta} \cos{\phi} + \frac{l_{\Theta}}{r} r \cos{\Theta} \cos{\phi} - \frac{l_{\phi}}{r \sin{\Theta}} r \sin{\Theta }\sin{\phi} \\ l_r \sin{\Theta} \sin{\phi} + \frac{l_{\Theta}}{r} r \cos{\Theta} \sin{\phi} + \frac{l_{\phi}}{r \sin{\Theta}} r \sin{\Theta} \cos{\phi} \\ l_r \cos{\Theta} - \frac{l_{\Theta}}{r} r \sin{\Theta}} \end{pmatrix}   $$

Прошу подсказать, правильны ли мои рассуждения и если да, то как дальше доказать, что полученный вектор равен $\vec{l}$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Градиент в сферических координатах
Сообщение16.06.2023, 19:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7068
intex2dx в сообщении #1597840 писал(а):
Тогда:
$$(\vec{l} \vec{\nabla}) \vec{r} = l_r \frac{\partial \vec{r}}{\partial r} + \frac{l_{\Theta}}{r} \frac{\partial \vec{r}}{\partial \Theta} + \frac{l_{\phi}}{r \sin{\Theta}} \frac{\partial \vec{r}}{\partial \phi}  $$

И чему тут равны частные производные?

 Профиль  
                  
 
 Re: Градиент в сферических координатах
Сообщение16.06.2023, 20:22 


24/06/21
49
Не знаю, насколько странные у меня обозначения, но под частной производной вектор-функции нескольких переменных по одной из переменных я понимаю вектор, представляющий один из столбцов матрицы Якоби. В данном случае, например:
$$ \frac{\partial \vec{r} (r, \Theta, \varphi)}{\partial r} = \begin{pmatrix} \sin{\Theta} \cos{\varphi} \\ \sin{\Theta} \sin{\varphi} \\ \cos{\Theta}  \end{pmatrix} $$

 Профиль  
                  
 
 Re: Градиент в сферических координатах
Сообщение16.06.2023, 20:26 
Заслуженный участник


23/05/19
1154
intex2dx
Это координаты радиус-вектора в декартовой системе. А Вам нужно записать их в сферической.

 Профиль  
                  
 
 Re: Градиент в сферических координатах
Сообщение16.06.2023, 20:41 


24/06/21
49
Кажется, разобрался, спасибо

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group