logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 6138

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

weronika
postów: 26
2020-01-21 20:53:41

Całki
Obliczyć pole powierzchni torusa zadane równaniem:
\begin{equation}
(\sqrt{x^2+y^2}-a)^2+z^2=R^2
\end{equation}



chiacynt
postów: 749
2020-01-22 12:14:23

Powierzchnia torusa powstaje w wyniku obrotu okręgu

$ O(b, r) = [b +r\cos(\theta), r\sin(\theta)]$ wokół osi $ Oz. $

Parametryzacja tej powierzchni we współrzędnych biegunowych (toroidalnych)

$ f(\theta, \psi) = [ (b+r\cos(\theta)\cos(\psi), (b+r\cos(\theta))\sin(\psi), r\sin(\theta), \ \ 0< \theta < 2\pi, \ \ 0< \psi < 2\pi. $

Współrzędne wektorów stycznych do powierzchni

$ f'_{|\theta} = (-r\sin(\theta)\cos(\psi), -r\sin(\theta)\sin(\psi), r\cos(\theta) $

$ f'_{|\psi} = (-(b+ r\cos(\theta)0\sin(\psi), (b+ r\cos(\theta)\cos(\psi), 0) $

Iloczyn wektorowy wektorów stycznych do powierzchni torusa

$ f'_{|\theta}\times f'_{|\psi} = -r(b+r\cos(\theta))(\cos(\theta)\cos(\psi),\cos(\theta)\sin(\psi),\sin(\theta)).$ - proszę sprawdzić

Norma iloczynu wektorowego- element powierzchni torusa $ds$

$ \parallel f'_{|\theta}\times f'_{|\psi} \parallel = r(b+ r\cos(\theta))$ - proszę sprawdzić

Pole powierzchni torusa

$|S|=\left(\int_{0}^{2\pi}d\psi\right)\left(\int_{0}^{2\pi}r(b +r\cos(\theta))d\theta \right) = 4\pi^2 r\cdot b. $


weronika
postów: 26
2020-01-22 21:11:29

Tylko, że ja muszę koniecznie użyć tego równania które podałam w poleceniu i bez iloczynów wektorowych dlatego zbytnio nie wiem jak to zadanie ugryść


chiacynt
postów: 749
2020-01-23 20:53:26

Ze względu na symetrię

$z = \sqrt{R^2 - \left(\sqrt{x^2 +y^2} -a^2\right)^2} $

Wprowadzamy współrzędne biegunowe.

Pole torusa

$|S| = 2\pi \int_{0}^{a}z(r)\sqrt{1 + z'^2(r)}rdr. $

Wiadomość była modyfikowana 2020-01-24 09:47:03 przez chiacynt
strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj