Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Całkowalność. Metody i obliczanie całek oznaczonych i nieoznaczonych. Pole pod wykresem. Równania i nierówności z wykorzystaniem rachunku całkowego. Wielowymiarowa całka Riemanna - w tym pola i objętości figur przestrzennych.
GrazynkaUTP
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 23
Rejestracja: 10 lut 2013, o 13:00
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Wawa

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: GrazynkaUTP »

Znaleźć masę obszaru leżącego między koncentrycznymi sferami o promieniu 1 i 2 jeśli gęstość jest proporcjonalna do odległości od środka sfer.

Myśle że zadanie jest proste ale zapomniałem jak się je rozwiązuje. Pamiętam że trzeba przejsc do wsółrzędnych sferycznych. Ale coś mi nie wychodzi. Odpowiedz to 15\(\displaystyle{ \pi}\) k. Gdzie k to współczynnik proporcjonalności.

Może ktoś mi powie co robie źle.
\(\displaystyle{ \int_{0}^{2 \pi } \int_{0}^{ \frac{ \pi }{2}} \int_{1}^{2} } r^{2}sin \phi dr d\phi d\teta}\)
Awatar użytkownika
yorgin
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12680
Rejestracja: 14 paź 2006, o 12:09
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 3440 razy

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: yorgin »

Gdzieś w tej całce powinna zostać uwzględniona gęstość. Twoja całka natomiast wygląda tak, jakbyś liczyła objętość, nie gęstość. I to tylko tej części, która spełnia warunek \(\displaystyle{ z\geq 0}\).
GrazynkaUTP
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 23
Rejestracja: 10 lut 2013, o 13:00
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Wawa

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: GrazynkaUTP »

ten wspołczynnik k daje przed całkę
\(\displaystyle{ k \int_{0}^{2 \pi } \int_{0}^{ \frac{ \pi }{2}} \int_{1}^{2} } r^{2}sin \phi dr d\phi d\teta}\)
ale nie wiem jak poprawnie zapisać tą całkę.
Awatar użytkownika
yorgin
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12680
Rejestracja: 14 paź 2006, o 12:09
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 3440 razy

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: yorgin »

Gęstość wyraża się wzorem

\(\displaystyle{ f(x,y,z)=k\cdot \sqrt{x^2+y^2+z^2}}\)

co wynika z treści zadania.

Dalej, \(\displaystyle{ m=f\cdot V}\)

gdzie \(\displaystyle{ V}\) to objętość, \(\displaystyle{ m}\) to masa. Stąd

\(\displaystyle{ dm=fdV}\)

czyli masa to całka

\(\displaystyle{ \int_Kdm=\int_K fdV}\)

gdzie \(\displaystyle{ K}\) to obszar między sferami.
GrazynkaUTP
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 23
Rejestracja: 10 lut 2013, o 13:00
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Wawa

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: GrazynkaUTP »

dzięki, nie mogłem zrozumieć skąd ten wzór na gęstość ale to po prostu trzeba umieć chyba
Awatar użytkownika
yorgin
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12680
Rejestracja: 14 paź 2006, o 12:09
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 3440 razy

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: yorgin »

GrazynkaUTP
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 23
Rejestracja: 10 lut 2013, o 13:00
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Wawa

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: GrazynkaUTP »

Czy ta całka po przjsciu na sferyczne i skróceniu jedynek trygonometrycznych powinna wyglądać tak?
razy 2 bo są dwie połówki jakby

\(\displaystyle{ 2\cdot k \int_{0}^{2 \pi } \int_{0}^{ \frac{ \pi }{2}} \int_{1}^{2} } r^{3}sin \phi dr d\phi d\teta}\)

bo wynik tego jest \(\displaystyle{ 7,5}\) a nie \(\displaystyle{ 15}\)
Ostatnio zmieniony 3 lip 2013, o 20:21 przez yorgin, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Symbol mnożenia to \cdot.
Awatar użytkownika
yorgin
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12680
Rejestracja: 14 paź 2006, o 12:09
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 3440 razy

Oblicz mase obszaru miedzy dwoma sferami

Post autor: yorgin »

Z tego wychodzi \(\displaystyle{ 15}\). Sprawdź jeszcze raz swoje obliczenia.

P.S. Przy całce brakuje oznaczenia \(\displaystyle{ d(\mbox{drugi kąt})}\)
ODPOWIEDZ