Flux

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Flux

flux.JPG
flux.JPG (37.1 KiB) 674 keer bekeken
Als
\(\vec{F}(x,y,z)=2zi+xj+y^2k\)
een vectorveld is. Bereken de flux gaande door het oppervlak S begrenst door de paraboloïde z=4-x²-y² en een deel(cirkel) van het xy-vlak (zie fig)
\(\int_S\int\vec{F}.\vec{N}\mbox{dS}=?\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 2.746

Re: Flux

de voorwaarden voor de divergentiestelling lijken me voldaan ...

die i,j,k stellen die e1,e2 en e3 voor? die notatie kende ik niet.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Flux

die i,j,k stellen die e1,e2 en e3 voor? die notatie kende ik niet.
Klopt, dat is een eerder Angelsaksische notatie.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.594

Re: Flux

De flux door de paraboloide is gelijk aan 4.pi

De flux door de cirkel is - 4.pi

Resulterend: flux door gesloten oppervlak =0

Berichten: 2.746

Re: Flux

ik denk dat je redelijk wat werk hebt gehad, als je het echter via de divergentiestelling doet (kijk voor de zekerheid nog eens of je hem echt mag toepassen)

divergentie([2z,x,y²])=[0,0,0] => flux=0 ietsie korter dus pi.gif

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Flux

als je het echter via de divergentiestelling doet (kijk voor de zekerheid nog eens of je hem echt mag toepassen)
De divergentiestelling is van toepassing, flux is inderdaad 0.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.594

Re: Flux

Het divergentie Theorema van Gauss
\(\int \int_{\Sigma} \vec{F} \cdot \vec{n} .dS=\int \int \int _{D} div \vec{F} (x,y,z) .dV\)
\( div \ \ \vec{F}=0\)
Je zou ook het theorema van Stokes kunnen gebruiken.

We hebben hier 2 georienteerde oppervlakken, die begrensd zijn door dezelfde curve C ( de cirkel met R=2). Maar de orientatie van de curve is voor de beide oppervlakken precies tegengesteld.
\(\int \int_{\Sigma_{1}} (curl\ \ \vec{F}) \cdot \vec{n} .dS = - \int \int_{\Sigma_{2}} (curl\ \ \vec{F}) \cdot \vec{n} .dS\)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.594

Re: Flux

Nu ik er nog eens goed over nadenk, geloof ik dat het de bedoeling is dat Kotje hier de stelling van Stokes toepast.

Veronderstel dat 2 georienteerde oppervlakken (Sigma 1) en (Sigma 2) worden begrensd door dezelfde curve C , en de oppervlakken induceren dezelfde orientatie op de curve C . Zijn n1 en n2 de normaalvectoren op Sigma1 en Sigma2 , dan geldt volgens de stelling van Stokes:
\(\int \int_{\Sigma_{1}} (curl\ \ \vec{F}) \cdot \vec{n_{1}} .dS= \int_{C} \vec{F} \cdot d\vec{r} =\int\int _{\Sigma_{2}} (curl\ \ \vec{F}) \cdot \vec{n_{2}} .dS\)
Dit betekend ,dat je de fluxintegraal van het vectorveld berekend over het oppervlak van de paraboloide mag vervangen door de fluxintegraal van het vectorveld berekend over het oppervlak van de cirkel met straal=2 .

En uit die berekening komt 4.pi .

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Flux

Nu ik er nog eens goed over nadenk, geloof ik dat het de bedoeling is dat Kotje hier de stelling van Stokes toepast.
Hoezo Stokes in plaats van divergentie? Men vraagt de flux door een gesloten oppervlak...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.594

Re: Flux

Dat is wel zo, maar meestal wordt eerst de stelling van Stokes behandeld en daarna pas de divergentiestelling. Als Kotje de divergentiestelling nog niet heeft gehad, dan moet hij volgens mij de stelling van Stokes toepassen.

Ik ben benieuwd naar de reaktie van Kotje.

Berichten: 2.746

Re: Flux

bij ons was het omgekeerd, eerst divergentie, dan stokes. en stokes hebben we bewezen met de divergentiestelling.

en "nog niet gehad" klinkt raar voor een man van 65 :D

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Flux

Ik denk dat kotje ze wel allebei kent.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Flux

Ik ken ze alle twee. Ik heb de divergentiestelling toegepast en vind 0. Aadkr ik ken Stokes(maar zou toch even moeten kijken), ik vind echter de divergentiestelling het gemakkelijkst omdat men direct ziet dat de divergentie van
\(\vec{F}\)
0 is. Goed van superslayer, dat hij mij direct doorzien heeft.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.594

Re: Flux

Ik moet toch wat beter naar de foto van kotje kijken. Ik dacht dat hij een stuk jonger was.

Uiteraard is hier de divergentiestelling het eenvoudigst.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Flux

Ik heb mijn foto gewebcamd in het duister, zodat ge mijn ouderdomsverschijnselen niet zo goed ziet :D .In ieder geval bedankt voor het compliment.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Reageer