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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение22.01.2013, 21:27 


20/01/13

16
Найти поток векторного поля $\vec{a}=5x\vec{i}+3y\vec{j}-6z\vec{k}$ через полную поверхность пирамиды, образованной плоскостью $2x+2y-z=1$ и координатными плоскостями , двумя способами: непосредственно и по теореме Остроградского-Гаусса.
Мой ход решения:
$A(0.5;0;0)$
$B(0;0.5;0)$
$C(0;0;-1)$
$S(0;0;0)$
Поток, через сторону $ASB (n=\vec{k},z=0)$ :
$\prod _{ASB}=\int \int 6zdxdy=0$
Поток, через сторону $BSC (n=\vec{-i},x=0)$ :
$\prod _{BSC}=\int \int -5xdydz=0$
Поток, через сторону $ASC (n=\vec{-j},y=0)$ :
$\prod _{ASC}=\int \int 3ydxdz=0$
Вектор нормали к стороне $ABC$: $n(2;2;-1)$
Делить на $\sqrt{2^{2}+2^2 + (-1)^2}$ я не стал, т.к. потом эта тройка сократится.
Выразил переменные:
$z=2x+2y-1$

$x=\frac{1+z-2y}{2}$

$y=\frac{1+z-2x}{2}$

$\prod_{ABC}^{ } = \int \int \vec{a}\cdot \vec{n}\cdot d\sigma =\int \int 2\cdot 5xdydz+\int \int 2\cdot 3dxdz+\int \int -1\cdot -6zdxdy=\int \int (5+5z-10y)dydz + \int \int (3+3z-6x)dxdz + \int \int (12x+12y-6)dxdy$
Вычисляю раздельно:
$\int_{0}^{0.5}dy\int_{0}^{2y-1}(5+5z-10y)dz=-0.4167$

$\int_{0}^{0.5}dx\int_{0}^{2x-1}(3+3z-6x)dz = -0.25$

$\int_{0}^{0.5}dx\int_{0}^{0.5-x}(12x+12y-6)dy = -0.25$
В сумме не сходится никак с решением по теореме Гаусса.
По теореме Гаусса получаю ответ $-0.083
Похожее число у меня есть, но только в 5 раз больше .И у второго с третьим интегралом должны быть разные знаки. Но почему? :)
Я так понял, что-то с вектором нормали не то у меня. Или с направляющими косинусами.
Решение по теореме Гаусса:
$\int \int \int \operatorname{div}(\vec{a})\cdot dV = \int \int \int 2dV=2\int \int \int dV$
Объем пирамиды равен $-0.0416$ по этому ответ: $-0.083$

 Профиль  
                  
 
 Re: Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение22.01.2013, 22:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/12/10
1600
spb
Все бы ничего, но вот отрицательный объем пирамиды заставляет меня нервно грызть ногти

 Профиль  
                  
 
 Re: Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение22.01.2013, 22:40 


20/01/13

16
SpBTimes в сообщении #675171 писал(а):
Все бы ничего, но вот отрицательный объем пирамиды заставляет меня нервно грызть ногти

Считал объем, как смешанное произведение векторов. Почему он отрицательный, и как это физически выглядит - фиг знает. Но все онлайн считалки выдают именно отрицательное число.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение22.01.2013, 22:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/12/10
1600
spb
Ориентацию тройки просто берете неправильно. Возьмите значение по модулю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение22.01.2013, 22:57 


20/01/13

16
SpBTimes в сообщении #675186 писал(а):
Ориентацию тройки просто берете неправильно. Возьмите значение по модулю.

Да это понятно. Непонятно где я напортачил. Чего-то с косинусами или с нормалью не то...

-- 23.01.2013, 00:25 --

Упс, забыл минус:
Поток, через сторону $ASB (n=\vec{k},z=0)$ :
$\prod _{ASB}=\int \int -6zdxdy=0$

 Профиль  
                  
 
 Re: Поток векторного поля через полную поверхность пирамиды
Сообщение23.01.2013, 14:11 


20/01/13

16
Все. Решил. Всем спасибо.
$\prod_{ABC}^{ } = \int \int \vec{a}\cdot \vec{n}\cdot d\sigma =\int \int 2\cdot 5xdydz+\int \int 2\cdot 3dxdz+\int \int -1\cdot -6zdxdy=\int \int (5+5z-10y)dydz + \int \int (3+3z-6x)dxdz + \int \int (12x+12y-6)dxdy$
Так не стоит делать =))

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

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