03.3 - Krzywa zadana równaniem we współrzędnych biegunowych.pdf

(88 KB) Pobierz
35153752 UNPDF
1
Krzywazadanarównaniemwewspółrz¦dnychbiegunowych
L : r = r ( ' ) , ' 1 6 ' 6 ' 2
Przykład Sprowadzi¢całk¦krzywoliniow¡
Z
f ( x,y ) dl
L
docałkioznaczonej,je»eliłukgładki L jestdanywewspółrz¦dnychbiegunowych.
Rozwi¡zanie Łuk L wewspółrz¦dnychbiegunowychopiszesi¦:
L ; x = r ( ' )cos ',y = r ( ' )sin ',' 1 6 ' 6 ' 2 .
St¡d
x 0 = r 0 ( ' )cos ' r ( ' )sin '
y 0 = r 0 ( ' )sin ' + r ( ' )cos '
i
x 0 2 = r 0 2 ( ' )cos 2 ' 2 r ( ' ) r 0 ( ' )sin ' cos ' + r 2 ( ' )sin 2 '
y 0 2 = r 0 2 ( ' )sin 2 ' +2 r ( ' ) r 0 ( ' )sin ' cos ' + r 2 ( ' )cos 2 '.
Zatem
x 0 2 + y 0 2 = r 0 2 ( ' )+ r 2 ( ' ) .
Policzmywi¦ccałk¦krzywoliniow¡:
Z
' 2
q
f ( x,y ) dl =
f ( x ( ' ) ,y ( ' ))
x 0 2 ( ' )+ y 0 2 ( ' ) d' =
L
' 1
Z
35153752.001.png
2
' 2
q
=
f ( r ( ' )cos ',r ( ' )sin ' )
r 2 ( ' )+ r 0 2 ( ' ) d'
' 1
Przykład Obliczmas¦kardioidydanejrównaniem r = a (1+cos ' )dla0 6 ' 6 2 ,je»eli
g¦sto±¢masytejkrzywejwynosi % ( x,y )=
q
2 p x 2 + y 2 .
Rozwi¡zanie Poniewa»
L ; x = r ( ' )cos ',y = r ( ' )sin ', 0 6 ' 6 2 ,
tog¦sto±cmasy
r
q
q
q
% ( x,y )=
2
x 2 + y 2 =
2 r ( ' )=
2 a (1+cos ' )
i
r 2 = a 2 (1+cos ' ) 2 = a 2 1+2cos ' +cos 2 '
r 0 2 = a 2 sin 2 ',
atymsamym
r 2 + r 0 2 = a 2 (2+2cos ' ) .
Zatemmasa
Z
2
q
q
a 2 (2+2cos ' ) d' =2 a p a
2
(1+cos ' ) d' =4 a p a.
M =
% ( x,y ) dl =
2 a (1+cos ' ) ·
L
0
0
Z
Z
Z
35153752.002.png 35153752.003.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin