Flux over kjegleoverflate

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
krje1980
Leibniz
Leibniz
Posts: 964
Joined: 04/04-2009 20:55

Oppgave:

A conical domain with vertex (0,0,b) and axis along the z-axis has as base a disk of radius a in the xy-plane. Find the flux of:

F = (x + (y^2))i + ((3*(x^2)y + (y^3) - (x^3))j + (z + 1)k.

upward through the conical part of the surface of the domain.


OK. Her har jeg forstått det slik at jeg skal finne fluxen til hele kjeglen minus fluxen til grunnflaten. For grunnflaten har vi:

N = -k.

Altså blir F dot N = -(z +1).

Ettersom z = 0 i grunnflaten får vi altså at F dot N = -1.

Samlet flux for grunnflaten blir derfor -1 * areal av grunnflate = - [symbol:pi] (a^2).

For å finne flux for hele kjeglen prøver jeg å bruke Gauss teorem. Får at:

div F = 3(x^2) + 3(y^2) + 2

Dette skal jeg så sette opp som et trippelintegral over volumet til kjeglen. Jeg er imidlertid litt usikker på hvordan jeg bør sette opp dette integralet. Regner med jeg kan bruke sylinderkoordinater, hvor 0 < Ɵ < 2 [symbol:pi]

Har og at 0 < r < a

Jeg er imidlertid usikker på hvordan jeg bør definere øvre og nedre grense i z-integralet. Normalt vil jeg si at 0 < z < b, men da blir vel dette en sylinder, og ikke en kjegle? Hvordan kan jeg sette opp dette integralet dersom vi her har med en kjegle å gjøre?

Og - forøvrig - er jeg på rett spor i resten av tankegangen min?

Setter veldig stor pris på innspill!
fish
von Neumann
von Neumann
Posts: 527
Joined: 09/11-2006 12:02

Synes dette ser bra ut. Når det gjelder grensene for [tex]z[/tex]-variasjonen, så får vi vel
[tex]0\leq z\leq b-\frac{b}{a}r[/tex]
krje1980
Leibniz
Leibniz
Posts: 964
Joined: 04/04-2009 20:55

Tusen takk!
Post Reply