Matematik

Overfladeareal af kugle

08. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Jeg er i gang med at udlede formlen for overfladearealet af en kugle, og det går ikke så godt.

Jeg har fundet svaret her: mathforum.org/library/drmath/view/64542.html (scroll ned, det er svaret af "Doctor Luis").

Hvordan kommer han frem til r*dΦ? Og jeg forstår slet ikke hvordan han kommer frem til (r*sin(phi))*d(theta), men lad os tage det senere...


Brugbart svar (1)

Svar #1
08. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Han laver et overfladeintegral over kugleoverfladen.


Svar #2
08. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Jeps, jeg er med så langt. Jeg er også med på at han deler kugleoverfladen op i firkanter, som han senere integrerer. Men jeg er IKKE med på, hvordan han finder r*dΦ...


Brugbart svar (0)

Svar #3
08. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#2: Hvorfor i alverden dele den op i firkanter? Det er jo blot at lave et volumenintegral ved fastholdt radius, som dermed bliver til et overfladeintegral.

A(R) = ∫ dτ = ∫02pi0pi R^2 * sin(θ) dθ dφ = 2pi * R^2 * ∫0pi sinθ dθ = 4pi * R^2


Brugbart svar (0)

Svar #4
08. marts 2009 af mathon

en infinitesimal vinkel, dφ, lagt om r
er
r*dφ = dφ


Svar #5
08. marts 2009 af mathjælp (Slettet)

Ok, gider I så også at forklare (r*sin(phi))*d(theta)?

Tak.


Brugbart svar (0)

Svar #6
08. marts 2009 af Jerslev (Slettet)

#5: Tænker du på det her afsnit?

As you can see, the radius of that circle is r*sin(phi). Therefore,
the side of the patch from the d(theta) increment is
(r*sin(phi))*d(theta).


Brugbart svar (0)

Svar #7
08. marts 2009 af mathon

halvcirklen med centrum i (0,0)
x = r*cos(φ)
y = r*sin(φ)   φ € [0;π]
og
db = r*dφ            hvor dφ er en infinitesimal vinkel omkring en radius
.......

ved en drejning på 360° om x-aksen fremkommer en kugle
hvis overflade tænkes klippet op vinkelret på x-aksen i yderst smalle bælter, som
efterfølgende overklippes på tværs i strimler

én sådan strimmels areal er (2*π*y)*db = (2*π*r*sin(φ))*r*dφ = 2πr2*sin(φ)dφ

kuglens samlede overflade er
således

∑2*π*r2*sin(φ)dφ hvis grænseværdi

er

2*π*r20π∫sin(φ)dφ = 2*π*r2[-cos(φ)]0π = 2*π*r2*(-cos(π)-(-cos(0)) =

2*π*r2*(-(-1)-(-1)) = 2*π*r2*(1+1) = 4π*r2
 




 


Brugbart svar (0)

Svar #8
08. marts 2009 af mathon

db er et infinitesimalt buestykke


Skriv et svar til: Overfladeareal af kugle

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.