Реферат: Геометрические и физические приложения двойных, тройных, криволинейных и поверхностных интеграло

Криволинейный интеграл от магнитного поля с индукцией вдоль замкнутого контура C пропорционален полному току, протекающему через область, ограниченную контуром C (рисунок 2). Это выражается формулой

где - магнитная проницаемость ваккуума , равная Н/м.

Закон Фарадея

Электродвижущая сила ε , наведенная в замкнутом контуре C , равна скорости изменения магнитного потока ψ , проходящего через данный контур (рисунок 3).

Рис.3

Пример

Определить массу проволоки, имеющей форму отрезка от точки A (1,1) до B (2,4). Масса распределена вдоль отрезка с плотностью .

Решение. Составим сначала параметрическое уравнение прямой AB .

где параметр t изменяется в интервале [0,1]. Тогда масса проволоки равна

2.4 Физические приложения поверхностных интегралов

Поверхностные интегралы применяются во многих прикладных расчетах. В частности, с их помощью вычисляются

  • Масса оболочки;
  • Центр масс и моменты инерции оболочки;
  • Сила притяжения и сила давления;
  • Поток жидкости и вещества через поверхность;
  • Электрический заряд, распределенный по поверхности;
  • Электрические поля (теорема Гаусса в электростатике).

Масса оболочки

Пусть S представляет собой тонкую гладкую оболочку. Распределение массы оболочки описывается функцией плотности . Тогда полная масса оболочки выражается через поверхностный интеграл первого рода по формуле

Центр масс и моменты инерции оболочки

Пусть распределение массы m в тонкой оболочке описывается непрерывной функцией плотности . Координаты центра масс оболочки определяются формулами

где

− так называемые моменты первого порядка относительно координатных плоскостей x = 0, y = 0 и z = 0, соответственно.

Моменты инерции оболочки относительно осей Ox, Oy, Oz выражаются, соответственно, формулами

Моменты инерции оболочки относительно плоскостей xy, yz, xz определяются формулами

Сила притяжения поверхности

Пусть задана поверхность S , а в точке (x 0 , y 0 , z 0 ), не принадлежащей поверхности, находится тело массой m (рисунок 1).

Рис.1 Рис.2

Сила притяжения между поверхностью S и точечным телом m определяется выражением

К-во Просмотров: 422
Бесплатно скачать Реферат: Геометрические и физические приложения двойных, тройных, криволинейных и поверхностных интеграло