Fluks ut av kule

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
Innumerate
Pytagoras
Pytagoras
Innlegg: 9
Registrert: 14/04-2010 12:32

Jeg har et spørsmål til følgende oppgave:
Use the Divergence Theorem [[tex]\phi = \oint\oint_S \vec{F}\cdot \vec{n}\,dS=\iiint_B\triangledown \cdot \vec{F}\,dV[/tex]] to calculate the flux of the given vector field out of the sphere S with equation [tex]x^2+y^2+z^2=a^2[/tex], where [tex]a> 0[/tex].

[tex]F=(x^2+y^2)\mathbf{i}+(y^2-z^2)\mathbf{j}+z\mathbf{k}[/tex]
Så langt henger jeg med fasiten:
[tex]\phi =\iiint_B\left [ \frac{\partial }{\partial x}\left ( x^2+y^2 \right )+\frac{\partial }{\partial y} \left ( y^2 -z^2\right )+\frac{\partial }{\partial z}z\right ]\,dV=\iiint_B\left ( 2x+2y+1\right )\,dV[/tex]

Men i følge fasiten er:
[tex]\iiint_B\left ( 2x+2y+1\right )\,dV=\iiint_B1\,dV[/tex]

Mitt spørsmål er: Hvordan kommer man fra [tex]2x+2y+1[/tex] til 1? :?
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4563
Registrert: 12/12-2008 12:44

$\iiint xdV=0$. Årsaken er at integranden blir antisymmetrisk i x etter at vi har integrert over y og z. Likeledes for $\iiint ydV=0$. Det er altså symmetrien til integrasjonsområdet som gjør dette. Jeg ville utført dette i detalj hadde jeg vært deg.
Svar