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Sphäre Volumen: Rechnung irgendwie unklar
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:36 Sa 16.02.2008
Autor: Savoyen

Aufgabe
Sei r>0, [mm] N_r:= \{(x,0,z) \in \IR^3 : x^2+z^2 = r^2 , x \ge 0\} [/mm]
und [mm] B_r [/mm] bzw. [mm] S_r [/mm] die Kugel bezüglich der euklidischen Metrik bzw. die Sphäre mit Mittelpunkt 0 und Radius r. Sei

[mm] \vec{F}(x,y,z) [/mm] := (y,z,x) [mm] \forall [/mm] (x,y,z) [mm] \in \IR^3 [/mm]

Berechnen Sie [mm] $\int_{S_r\backslash N_r} \vec{F} [/mm] d [mm] \vec{S}$ [/mm]

Hallo. Wir haben es so gelöst:

Definiere F mit [mm] S_r [/mm] = [mm] \{ F = 0 \} [/mm] mit F(x,y,z):= [mm] x^2+y^2+z^2 [/mm] = r

(Das ist mir schonmal unklar, waurm soll das gleich r sein?

[mm] \nabla [/mm] F(x,y,z) = (2x,2y,2z)

=> [mm] \vec{n} [/mm] (x,y,z) := [mm] \frac{\vec{\nabla F(x,y,z)}}{||\nabla F(x,y,z)||} [/mm] = [mm] \frac{2(x,y,z)}{2*||(x,y,z)||} [/mm] = [mm] \frac{(x,y,z)}{r} [/mm]

Wieso steht im Nenner r? Dann miss es doch  [mm] x^2+y^2+z^2 [/mm] = [mm] r^\red{2} [/mm] heißen?

Grüße
Savoyen

        
Bezug
Sphäre Volumen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:12 So 17.02.2008
Autor: MatthiasKr

Hi,
> Sei r>0, [mm]N_r:= \{(x,0,z) \in \IR^3 : x^2+z^2 = r^2 , x \ge 0\}[/mm]
>  
> und [mm]B_r[/mm] bzw. [mm]S_r[/mm] die Kugel bezüglich der euklidischen
> Metrik bzw. die Sphäre mit Mittelpunkt 0 und Radius r. Sei
>  
> [mm]\vec{F}(x,y,z)[/mm] := (y,z,x) [mm]\forall[/mm] (x,y,z) [mm]\in \IR^3[/mm]
>  
> Berechnen Sie [mm]\int_{S_r\backslash N_r} \vec{F} d \vec{S}[/mm]
>  
> Hallo. Wir haben es so gelöst:
>  
> Definiere F mit [mm]S_r[/mm] = [mm]\{ F = 0 \}[/mm] mit F(x,y,z):=
> [mm]x^2+y^2+z^2[/mm] = r
>  
> (Das ist mir schonmal unklar, waurm soll das gleich r
> sein?

du hast recht, das stimmt nicht. es sollte [mm] $F=x^2+y^2+z^2-r^2$ [/mm] definiert sein, damit [mm] $S_r=F^{-1}(0)$ [/mm] gilt.

>  
> [mm]\nabla[/mm] F(x,y,z) = (2x,2y,2z)
>  
> => [mm]\vec{n}[/mm] (x,y,z) := [mm]\frac{\vec{\nabla F(x,y,z)}}{||\nabla F(x,y,z)||}[/mm]
> = [mm]\frac{2(x,y,z)}{2*||(x,y,z)||}[/mm] = [mm]\frac{(x,y,z)}{r}[/mm]
>  
> Wieso steht im Nenner r? Dann miss es doch  [mm]x^2+y^2+z^2[/mm] =
> [mm]r^\red{2}[/mm] heißen?

nein.  [mm] $|(x,y,z)|=\sqrt{x^2+y^2+z^2}=r$ [/mm]

>  
> Grüße
>  Savoyen

gruss
matthias


Bezug
                
Bezug
Sphäre Volumen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:13 So 17.02.2008
Autor: Savoyen

Hallo

> > Wieso steht im Nenner r? Dann miss es doch  [mm]x^2+y^2+z^2[/mm] =
> > [mm]r^\red{2}[/mm] heißen?
>  
> nein.  [mm]|(x,y,z)|=\sqrt{x^2+y^2+z^2}=r[/mm]
>  >  

Kannst du mir denn auch sagen, wieso das gleich r sein soll? Wegen [mm] x^2+z^2 [/mm] = [mm] r^2 [/mm]

y war konstant gleich 0, also

[mm] x^2+z^2+y^2=r^2 [/mm]  

Nach Definition von $ [mm] N_r:= \{(x,0,z) \in \IR^3 : x^2+z^2 = r^2 , x \ge 0\} [/mm] $?

Oder wie komme ich aufs r?

Grüße
Savo

Bezug
                        
Bezug
Sphäre Volumen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:27 So 17.02.2008
Autor: leduart

Hallo
[mm] S_r [/mm] war doch gegeben als die Sphäre F=0 [mm] F(x,y,z)=x^2+y^2+z^2-r^2 [/mm] d,h, [mm] x^2+y^2+z^2=0 [/mm]
[mm] N_r [/mm] ist der Halbkreis ( halb wegen [mm] x\ge0) [/mm] in der x-z-Ebene (y=0).
Gruss leduart

Bezug
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