Matematik

trippel integral

17. august 2013 af terbium (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej jeg sidder fast i denne opgave 

 

Legment T er i rummet afgrændset af fladerne z=sqrt(x^2+y^2) og z=2 

massetætheden af T er givet ved ς(x,y,z) = z 

 

a. Bestem massen af T 

 

b. Massemidtpunktet for T benævnes (x, g, z). Symmetribetragtninger viser, at x = g = O.

Bestem z.

 

a. får jeg til 1/12π men det rigtige svar skulle være 4π, jeg har formentligt misforstået noget 

men giv venligst en forklarende beskrivelse af løsningen 


Brugbart svar (0)

Svar #1
17. august 2013 af peter lind

For et givet z er det en cirkelskive med radius z. Arealet af sådan en cirkelskive er π*z2 rumfanget af skiven med tykkelsen dz er π*z2dz og massen af denne skiver er π*z3dz. Massen er så ∫02πz3dz


Svar #2
17. august 2013 af terbium (Slettet)

uhh, jeg kender kun til m = ∫∫∫ T ς(x,y,z) dV

 

Men skal jeg bruge 2pi ? da det er en cylinderform ? 

Og hvordan hvad jeg hvad radius er ? 

 

   2pi    2      radius

 ∫        ∫       ∫                z r dzdrdθ    

  0        0      r 

 


Brugbart svar (0)

Svar #3
17. august 2013 af peter lind

Det giver det samme resultat. Integrationen med hensyn til θ giver faktoren 2π. Derefter skal r integreres fra 0 til z. Det giver  z2/2


Svar #4
17. august 2013 af terbium (Slettet)

okay jeg kom frem til 

2pi    2      radius =2

∫        ∫       ∫                z r dzdrdθ   =  

  0        0      r

 

 2pi      2                                              2pi      2

  ∫        ∫        [1/2 z^2 * r]  dzdrdθ   = ∫          ∫    2r - 1/2 r^3 drdθ = [r^2 - 1/8r^4] = 2 * 2pi = 4pi 

 

  0        0                                               0        0

 

Men radius var et gæt ... hvordan finder jeg den ? 

 


Brugbart svar (0)

Svar #5
17. august 2013 af peter lind

Du skal 

1.   integrere med hensyn til θ Da grænserne og funktionen er uafhængig af θ giver det faktoren 2π

herefter  har du et dobbeltintegral med integration med hensyn til r og z.

2. Derefter skal du integrere med hensyn til r. Opgaven siger at den er begrænset af z. Du skal altså integrere fra 0 til z.

3. Derefter er der kun z tilbage som du så skal integrere med grænserne 0 og 2 ifølge opgaven


Svar #6
17. august 2013 af terbium (Slettet)

Tusind tak Peter -

Mht. Massemidtpunktet for T kan jeg heller ikke få den til at gå op

             2pi    2         2

1/m*      ∫        ∫       ∫                z^2  r dzdrdθ  

               0      0        r

Er det korekt ?


Brugbart svar (0)

Svar #7
17. august 2013 af peter lind

Bortset fra grænserne så ja. Du skal gå gennem de samme punkter som før. Nu er integranten blot blevet ganget med et ekstra z


Svar #8
17. august 2013 af terbium (Slettet)

okay er grænserne forkertet ? 


Brugbart svar (0)

Svar #9
17. august 2013 af peter lind

Ja som nævnt tidligere 0<θ<2π, 0<r<z,  0<z<2


Svar #10
17. august 2013 af terbium (Slettet)

okay - det kan jeg godt se det giver dog det samme - bare langt flere udregninger


Svar #11
17. august 2013 af terbium (Slettet)

tak for hjælpen 


Svar #12
17. august 2013 af terbium (Slettet)

en anden opgave - The area T in space are bounded by the surfaces z = (x^2 + y^2)^2 and z = 1. 

Determine the volume of T [Hint: Cylinder coordinates]. 

 

dette hint betyder jeg kan bruge  V=  ∫  ∫  ∫  ?  r dzdrdθ

eller hvordan skal jeg forstå dette ? altså hvordan ved jeg hvad T er ? 


Brugbart svar (0)

Svar #13
17. august 2013 af peter lind

Det er korrekt. Den kan beregnes på samme måde som det foregående her er grænsen for r blot 0 og z1/4 og for z  0 og 1


Svar #14
17. august 2013 af terbium (Slettet)

tak igen Peter - Hvorfra har du 0<r<z^1/4 ??  j

 


Brugbart svar (0)

Svar #15
17. august 2013 af peter lind

du har at begrænsningen for r er givet ved z = (x2+y2)2 = (r2)2 = r4


Svar #16
18. august 2013 af terbium (Slettet)

tak for det 


Brugbart svar (0)

Svar #17
18. august 2013 af peter lind

Lige et tip til den slags opgaver. Få lavet en tegning, graf eller lignende af systemet. Der findes programmer, der kan lave graferne for dig


Svar #18
18. august 2013 af terbium (Slettet)

ja men jeg skal til eksamen uden hjælpemidler - ellers tak


Skriv et svar til: trippel integral

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.