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divergenza in coordinate sferiche

Analisi, geometria, algebra, topologia...

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[1] divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto Utenteneg » 10 set 2014, 18:08

salve a tutti!

scusate qualcuno sa dirmi quali sono i passaggi per arrivare alla formula della divergenza di un vettore in coordinate sferiche? per intenderci, dato il vettore A, si ha che:

\triangledown \cdot A=\frac{1}{r^{2}}\frac{\partial (r^{2}A_{r})}{\partial r}+\frac{1}{r\sin \vartheta }\frac{\partial (A_{\vartheta }\sin \vartheta )}{\partial \vartheta }+\frac{1}{r\sin \vartheta }\frac{\partial A_{\varphi }}{\partial \varphi }

inoltre sapreste anche dirmi come si arriva a scrivere i versori di un sistema di riferimento cartesiano \widehat{\underline{x}}, \widehat{\underline{y}} e \widehat{\underline{z}} in coordinate sferiche?

grazie a tutti in anticipo!
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[2] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto Utentegotthard » 10 set 2014, 18:48

Ciao Foto Utenteneg! :D

neg ha scritto:scusate qualcuno sa dirmi quali sono i passaggi per arrivare alla formula della divergenza di un vettore in coordinate sferiche?

Prova a dare un' occhiata qui! :ok:
neg ha scritto:inoltre sapreste anche dirmi come si arriva a scrivere i versori di un sistema di riferimento cartesiano \widehat{\underline{x}}, \widehat{\underline{y}} e \widehat{\underline{z}} in coordinate sferiche?

Bè, questo dovresti saperlo (anche perché è trattato in ogni libro di analisi 2), ma comunque è sempre scritto nel link sopra, con relativo "disegnino" :mrgreen:

Ecco un altro disegnino in 3D che può aiutarti:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sphc.html#c1
...\frac{\mathrm{d} p}{\mathrm{d} t}=JCM... :!:
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[3] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto Utenteneg » 10 set 2014, 19:25

eh si scusate ma analisi l'ho fatta un po di tempo fa ed evidentemente ho una pessima memoria.
comunque grazie per il link!
Ma non mi è ancora chiara una cosa riguardo alla scrittura dei versori in coordinate sferiche; ad esempio c'è questa relazione sui miei appunti:

\widehat{\underline{z}}=\widehat{\underline{r}}\cos \vartheta -\widehat{\underline{\vartheta }}\sin \vartheta

non mi è chiaro come si arriva a questo risultato.. magari è banale ed in questo momento, dopo una giornata sui libri non ho la lucidità per capirlo. Oppure sono semplicemente stupido e nn ci arrivo.

Il corso di antenne e microonde ( ma già in campi elettromagnetici) è chiaramente pieno di queste cose. il prof ovviamente a lezione presenta le formule già fatte (leggendole sui suoi appunti) e tutti le imparano a memoria. Io non riesco a imparare formule a memoria senza capire da dove escono fuori, quindi eccomi qui che chiedo a voi, cercando di comprendere.
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[4] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto Utentegotthard » 10 set 2014, 19:39

Quella relazione non mi dice niente, magari prova a fare un disegno in FidoCadJ in modo da capire la notazione usata dal tuo professore, e poi si può vedere da dove viene fuori. Anche se, guardandola, non mi pare corretta visto che minuendo e sottraendo non hanno le stesse dimensioni (cioè le stesse unità di misura).

Dal link, postato da me nel messaggio sopra, puoi vedere che:

z=r \cos (\theta), formula che viene, banalmente, dalla trigonometria (essendo r l' ipotenusa e z il cateto adiacente all' angolo \theta, immaginando quel triangolo).
...\frac{\mathrm{d} p}{\mathrm{d} t}=JCM... :!:
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[5] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 10 set 2014, 20:52

gotthard ha scritto:non mi pare corretta visto che minuendo e sottraendo non hanno le stesse dimensioni (cioè le stesse unità di misura).


Sicuro? ;-)
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[6] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto Utentegotthard » 10 set 2014, 21:33

Ora che mi ci hai fatto pensare (grazie di averlo fatto), no :mrgreen:

Ho detto una cavolata ( #-o ), sono entrambi adimensionali :!: (spero di non essermi sbagliato ora :? )

Ma comunque, Foto UtenteDirtyDeeds, l' uguaglianza:
neg ha scritto:\widehat{\underline{z}}=\widehat{\underline{r}}\cos \vartheta -\widehat{\underline{\vartheta }}\sin \vartheta

è vera?
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[7] Re: divergenza in coordinate sferiche

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 10 set 2014, 22:01

gotthard ha scritto:l' uguaglianza:
\widehat{\underline{z}}=\widehat{\underline{r}}\cos \vartheta -\widehat{\underline{\vartheta }}\sin \vartheta
è vera?


Sì. Lo puoi vedere dalla figura seguente che rappresenta i versori \hat{\boldsymbol{z}}, \hat{\boldsymbol{r}} e \hat{\boldsymbol{\theta}} nel piano che li contiene (per i vettori e i versori uso il grassetto: la sottolineatura si usa solo alla lavagna dove non si può fare bene il grassetto):

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