Krumning....

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
maximus_10
Noether
Noether
Innlegg: 44
Registrert: 04/12-2006 15:19

La C være kurven:

r(t)=[1/3t^3,(1/2 [symbol:rot] 2)t^2,t]

Skal finne krumningen til C i et vilkårlig pukt på C...
Finner v(t)=[t^2,( [symbol:rot] 2)t,1] og
a(t)=[2t, [symbol:rot] 2,0]

Bruker formelen K(t)=(|a(t)*v(t)|)/|v(t)|^3...der *=vektorpoduktet..
men jeg roter det til med absoluttegnene..noen som kan hjelpe??
mrcreosote
Guru
Guru
Innlegg: 1995
Registrert: 10/10-2006 20:58

Det ser ut som du har derivert den andre koordinaten feil på vei til a(t). Absolutt-tegna er ikke så skumle; over brøkstreken er det bare absoluttverdien du tar. |v(t)| = lengden av v(t): |[a,b,c]|=sqrt(a^2+b^2+c^2).

Uten at jeg har peil på hva du snakker om får jeg raskt og gæli [tex]K(t) = \frac{|\frac12 t(4t^2+1)|}{(t^4+\frac12 t^2+1)^{\frac32}}[/tex], du kan jo se om du havner på det samme.
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Lærer dere ikke om krumning og slikt i flerdim. på UiO?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Forresten siden det er snakk om krumning, så regna jeg også fort og gæli gjennom oppgava di.

Ettter endel klundring med derivering, determinant etc fikk jeg

[tex]K(t)={|\vec a\, x\, \vec v| \over |\vec v|^3}\;=\;[/tex][tex]sqrt{2}\over (t^2+1)^2[/tex]

stemmer d med fasit - mon tro?
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
mrcreosote
Guru
Guru
Innlegg: 1995
Registrert: 10/10-2006 20:58

Joda, har vel hatt et kurs i det. På den annen side kan jeg ikke så mye om bibelen sjøl om jeg har hatt kristendom.

Vektorprodukt ja, ikke prikking, så forkast mitt svar og hold deg til Janhaa sitt.
TurboN
Cauchy
Cauchy
Innlegg: 236
Registrert: 15/11-2006 19:33

Når vi snakker om kurvatur er det naturlig å ha et par begreper på plass. Vi har en Tangentvektor, som vil være en enhetsvektor med samme retning som hastigheten. Farten som T snur på pr lengdenhet er det samme som kurvaturen til en kurve

[tex]k=\left|{\frac{dT}{ds}}\right|[/tex]

[tex]k=\left|{\frac{dT*dt}{dt*ds}}\right|[/tex]

[tex]k=\left|{\frac{1}{ds\over dt}}\right|*\left|{\frac{dT}{dt}}\right|[/tex]

[tex]k=\left|{\frac{1}{v}}\right|*\left|{\frac{dT}{dt}}\right|[/tex]

Cluet ligger i endringen i tangentvektoren pr lengdeenhet, er den stor vil du følgelig på en stor kurvatur, men har du liten endring vil det være mindre kurvatur eller "krumning" om du vil.

r(t)=[1/3t^3,(1/2 √ 2)t^2,t]

[tex]r(t)={1\over 3}*t^3i+{\sqrt{2}\over 2}t^2j+tk[/tex]

[tex]v(t)=t^2i+\sqrt{2}tj+k[/tex]

[tex]\left|v\right|=\sqrt{(t^2)^2+(\sqrt{2}t)^2+1^2}[/tex]

[tex]\left|v\right|=\sqrt{(t^2+1)^2}=t^2+1[/tex]

[tex]T=\frac{v(t)}{\left|v\right|}[/tex]

osvv.... klokka er mye ;)
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Ja, det er flere veier til Rom. Når det gjelder krumning,[tex]\;\kappa(t)\;[/tex]tror jeg den kan uttrykkes på 4, 5 måter, avhengig av formen funksjonen er på:

To måter er nevt over, en med vektorer og den andre med deriverte av enhets-tangentvektor,[tex]\;dT[/tex].

3)
y = f(x) gir krumninga,

[tex]\;\kappa(x)\;={|y^{,,}| \over (1+(y^,)^2)^{3/2}[/tex]


4)
For parametriserte kurver, x = x(t) og y = y(t) gjelder

[tex]\kappa (t)={{|\dot x \cdot \ddot y- \ddot x \cdot \dot y|}\over |\vec v|^3}[/tex]

der[tex]\;|\vec v|^3=(sqrt{\dot x^2+ \dot y^2})^3[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Cauchy
Guru
Guru
Innlegg: 359
Registrert: 20/01-2005 11:22

Nå kan man se på 3) som bare et spesialttilfelle av 4), hvor man har valgt x som parameter.

Dessuten gjelder de formlene kun i 2 dimensjoner. 4) kan derimot generaliseres til 3D:

[tex]\kappa=\frac{|\mathbb{a}\times\mathbb{v}|}{|\mathbb{v}|^3}[/tex]

tror jeg det var.
maximus_10
Noether
Noether
Innlegg: 44
Registrert: 04/12-2006 15:19

Janhaa skrev:Forresten siden det er snakk om krumning, så regna jeg også fort og gæli gjennom oppgava di.

Ettter endel klundring med derivering, determinant etc fikk jeg

[tex]K(t)={|\vec a\, x\, \vec v| \over |\vec v|^3}\;=\;[/tex][tex]sqrt{2}\over (t^2+1)^2[/tex]

stemmer d med fasit - mon tro?

Jepp!!! Det stemmer..
Men når jeg finner determinaten:
|axv|=[ [symbol:rot] 2,2t,( [symbol:rot] 2)t^2]..så klarer jeg ikke å regne videre med disse absoluttegnene..noen vise mg? :)
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Du skal jo bare bestemme lengden av vektoren da:

[tex]\sqrt {2 + 4t^2 + 2t^4} = \sqrt {2}\cdot \sqrt{t^4 + 2t^2 + 1} = \sqrt {2}\cdot\sqrt {(t^2 + 1)^2} = \sqrt {2}(t^2 + 1)[/tex]
Svar