Eigenaardige lijnintegraal

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Eigenaardige lijnintegraal

Zij vectorveld
\(\vec{F}(x,y,z)=2xyi+(x^2+z^2)j+2zyk\)
.

Bereken
\(\int_C\vec{F}\mbox{d}\vec{r}\)
waarbij C een willekeurige gladde curve is tussen (1,1,0) en (0,2,3)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Eigenaardig? Er geldt \({\mathop{\rm rot}\nolimits} \vec F = 0\): het veld is conservatief, dus de lijnintegraal onafhankelijk van het pad.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 140

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Inderdaad, zoals TD zegt: het vectorveld is conservatief:

dus de potentiaalfunctie f die je zoekt is: f(x,y,z) = x²y + yz²

Je lijnintegraal is dan gelijk aan f(0,2,3) - f(1,1,0), en dat is dus..17

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Ter verduidelijking: als rot F = 0, dan kan F geschreven worden als gradiënt van een functie (de potentiaal). Voor de gradiënt van zo'n potentiaal ψ geldt dan de grondstelling van de lijnintegraal. Voor elke continue boog C tussen A en B hebben we dan:
\(\int_{C} {{\mathop{\rm grad}\nolimits} \, \psi \left( {\vec r} \right) \cdot \mbox{d}\vec r = \psi ( \vec B ) - \psi ( \vec A )} \)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Eigenaardige lijnintegraal

\(\vec{r}_{t}=(-1-t).\hat{i}+(t+3).\hat{j}+(3t+6).\hat{k}\)
met
\(-2\leq t \leq -1\)
\(\int_{C} \vec{F}.d\vec{r}=\int_{t=a}^{t=b} \vec{F}(x(t),y(t),z(t) ).\frac{d\vec{r}}{dt}.dt\)
\(\frac{d\vec{r}}{dt}=-1.\hat{i}+1.\hat{j}+3.\hat{k}\)
\(=\int_{-2}^{-1} \left( (-6-8t-2t^2 ).\hat{i}+ ( 10t^2+38t+37 ).\hat{j}+ (6t^2+30t+36) .\hat{k} \right) . \left( -1.\hat{i}+1.\hat{j}+3.\hat{k} \right) .dt\)
\(=\int_{-2}^{-1} ( 30t^2+136t+151 ).dt=17\)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

En daarmee is het ook op de "klassieke" manier berekend, en bevestigd: 17 dus :D
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Elegant met de potentiaalfunctie, ze zal wel juist zijn maar hoe ze te bepalen zal hoogstwaarschijnlijk voor sommigen nog een vraag zijn.

Discussie die hierop volgde omtrent de 'vraagstelling' heb ik verwijderd. ~TD
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Wat begrijp je er niet aan dan?

\\offtopic: user 'PeterPan' is hier al eeuwen niet meer geweest. Weet iemand toevallig of dat definitief is? Weinigen op dit forum hadden zo een hoog wiskundig niveau :D
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Als ik het me goed herinner is hij nog ooit een ruimere tijd afwezig geweest, kwam toen terug.
Elegant met de potentiaalfunctie, ze zal wel juist zijn maar hoe ze te bepalen zal hoogstwaarschijnlijk voor sommigen nog een vraag zijn.
Ik zou het uitleggen, maar iemand anders was me voor.

Zoals vaker, duidelijk met voorbeelden bij Paul's notes.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 2.589

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Eigenaardig? Er geldt : het veld is conservatief, dus de lijnintegraal onafhankelijk van het pad.


De stellingen kennen is één ding, maar er dan nog aan denken als je zoiets ziet. chic!

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

De stellingen kennen is één ding, maar er dan nog aan denken als je zoiets ziet. chic!
Natuurlijk, maar lijnintegraal + geen pad gegeven, dan moet een belletje rinkelen :D
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 2.589

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Bert F schreef:

De stellingen kennen is één ding, maar er dan nog aan denken als je zoiets ziet. chic!
TD schreef:

Natuurlijk, maar lijnintegraal + geen pad gegeven, dan moet een belletje rinkelen


Oké weer wat bijgeleerd.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Phys schreef:Wat begrijp je er niet aan dan?

\\offtopic: user 'PeterPan' is hier al eeuwen niet meer geweest. Weet iemand toevallig of dat definitief is? Weinigen op dit forum hadden zo een hoog wiskundig niveau :D
offtopic: Dat vroeg ik me ook al af. Raar dat je zelfs op een forum iemand "mist" Misschien pmen?
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: Eigenaardige lijnintegraal

ja, PeterPan heeft wel een ongelooflijke kennis, dus dat valt snel op als zo iemand niet meer online komt

heeft hij mss geen examens?
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Eigenaardige lijnintegraal

Terug on topic graag, dit is hier niet de geschikte plaats.

Wie wil, kan altijd een pb of een e-mail sturen (via profiel).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer