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Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 11:54
da wackos
Buongiorno a tutti... in preparazione all'esame sto tentando di svolgere dei temi d'esame di anni passati... ma trovato questo esercizio non so come procedere...

calcolare il flusso del rotore del campo vettoriale F = (e^x + y, z^2, z + sen x) attraverso la superficie z = sen x sen y con (x,y) appartenenti a [o, pi]^2 nel verso delle z crescenti.

io ho iniziato a calcolarmi il rotore di F.. mi risulta (-2 sen x sen y, - cos x, -1) ma poi sono completamente bloccato... come procedo?

grazie mille a tutti in anticipo :)

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:26
da carloc
mmm magari sono un po' arrugginito, ma ha me \nabla\times F=(-2z\,,-\cos x\,,-1) e ora dovresti fare il flusso sulla superficie data, cioè trovare il versore normale in ogni punto, fare lo scalare con il campo e integrare sulla supeficie....

...ma mi fa proprio l'impressione che così sia un incubo :( :( che ne pensi di Stokes invece :D ?

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:28
da wackos
si... io a z avevo sostituito senx seny ...
pensavo a stokes ma non so applicarlo... come vaccio a trovare n dS?

anzi... mi sa che sto facendo confusione... O.o

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:43
da carloc
wackos ha scritto:si... io a z avevo sostituito senx seny ...

oopps :( te l'avevo detto che son arrugginito....

Allora intanto, giusto per chiarire, quello che vogliamo fare è

\int_S (\nabla\times \mathbf{F})\cdot\text{d}\mathbf{S}=\oint_{\partial S} \mathbf{F}\cdot\text{d}\mathbf{l}

calcolare il secondo membro di questa identità invece del primo, invece di fare il flusso del rotore facciamo la circuitazione del campo sulla frontiera della superficie.

Ora l'espressione del campo F è data, secondo te come è fatta la superficie S e soprattutto come è fatta la sua frontiera?

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:46
da wackos
la superficie di S è tipo il contenitore delle uova (similitudine pessima ma credo sia così) per quanto riguarda la frontiera non riesco a concepire il significato in 3 dimensioni...

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:54
da carloc
Sarebbe come dire "Dove abbiamo tagliato il contenitore delle uova?" o anche quanti portauova stiamo considerando di tutti gli infiniti che ci saranno in tutto \mathbb{R}^2??
portauova.gif
portauova.gif (14.84 KiB) Osservato 7580 volte

Guarda che non solo è facile :D , ma in pratica è già scritto nei dati del problema ;-)

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 12:56
da wackos
la parte superiore... z>0... no?

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 13:11
da carloc
mmm quello secondo me ha a che fare con l'orientamento della superficie, cioè il flusso lo calcoliamo "verso l'alto" o " verso il basso"? Ma direi che lo vediamo dopo anche perché alla fine cambia solo un segno ;-)

Allora vedi che il testo dice circa "sulla superficie z=\sin x \,\sin y con x\in[0,\pi] e y\in [0, \pi] non è che alla fine di tutti quei portauova stiamo guardando solo quello nel quadrato sul piano xy di lato \pi come qui sotto??


Ora considera che quello è il domino della superficie da considerare, resta da calcolare la quota, la z, su cui si troverà il bordo che dobbiamo considerare...

direi che siamo fortunati :D ... quanto vale z su i bordi di quel dominio??

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 13:16
da wackos
sui bordi del dominio z dovrebbe valere zero...

avevo capito che dovevo lavorare in quel dominio... mi sa che devo rivedermi la definizione di frontiera... non ho ancora capito cos'è...

Re: Flusso del rotore di un campo vettoriale

MessaggioInviato: 20 gen 2014, 13:27
da carloc
Sì esatto :ok: su quel bordo vale zero quindi la frontiera di quella superficie è semplicemente quel quadrato che giace sul piano xy :D



insomma devi circuitare il tuo campo su quei quattro segmenti :ok:

L'idea di frontiera, non rigorosa ma intuitiva, la puoi pensare come al bordo. Immagina la tua distesa infinita di portauova, e immagina con le forbici di ritagliarne una parte, quello che ti "resta in mano" avrà un bordo, la parte appena tagliata dalle forbici, quella è la frontiera, dove il tuo "pezzo" di portauova finisce :D