sábado, 27 de abril de 2019

SISTEMAS DE COORDENADAS


Del en coordenadas cilíndricas y esféricas.

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Esta es una lista de algunas fórmulas de cálculo vectorial para trabajar con sistemas de coordenadas curvilíneascomunes .

Notas editar ]

  • Este artículo utiliza la notación estándar ISO 80000-2 , que reemplaza a la ISO 31-11 , para coordenadas esféricas (otras fuentes pueden revertir las definiciones de θ y φ ):
    • El ángulo polar se denota con θ : es el ángulo entre el eje z y el vector radial que conecta el origen con el punto en cuestión.
    • El ángulo azimutal se denota por φ : es el ángulo entre el eje x y la proyección del vector radial sobre el plano xy .
  • La función atan2 ( y , x ) se puede usar en lugar de la función matemática arctan ( y / x ) debido a su dominioimagen . La función arctan clásica tiene una imagen de (−π / 2, + π / 2) , mientras que atan2 se define para tener una imagen de (−π, π) .

Coordinar conversiones editar ]

Conversión entre coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas [1]
Desde
cartesianoCilíndricoEsférico
Acartesiano
Cilíndrico
Esférico

Conversiones de vectores unitarios editar ]

Conversión entre vectores unitarios en sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas en términos de coordenadas de destino [1]
cartesianoCilíndricoEsférico
cartesianoN / A
CilíndricoN / A
EsféricoN / A
Conversión entre vectores unitarios en sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas en términos de coordenadasde origen
cartesianoCilíndricoEsférico
cartesianoN / A
CilíndricoN / A
EsféricoN / A

Del formula editar ]

Tabla con la del operador en cartesiano, cilíndrico y coordenadas esféricas
OperaciónCoordenadas cartesianas x , y , z )Coordenadas cilíndricas ρ , φ , z )Coordenadas esféricas r , θ , φ ) , donde θ es la polar y φes el ángulo acimutal α
Campo vectorial A
Gradiente ∇ f [1]
Divergencia ∇ ⋅ A [1]
Curl ∇ × A [1]
Operador de Laplace ∇ f ≡ ∆ f [1]
Vector laplaciano ∇ A ≡ ∆ A
Material derivado α [2]A ⋅ ∇) B
Tensio divergencia∇ ⋅ T
Desplazamiento diferencial [1]
Área normal diferenciadaS
Volumen diferencialdV [1]
^ α Esta página utiliza para el ángulo polar y Para el ángulo azimutal, que es la notación común en la física. La fuente que se utiliza para estas fórmulas utiliza. para el ángulo azimutal y Para el ángulo polar, que es la notación matemática común. Para obtener las fórmulas matemáticas, cambiar y  en las fórmulas mostradas en la tabla anterior.

Reglas de cálculo no triviales editar ]

  1. Fórmula de Lagrange para del)

Derivación cartesiano editar ]

Nabla cartesian.svg

Las expresiones para  y  Se encuentran de la misma manera.

Derivación cilíndrica editar ]

Nabla cylindrical2.svg

Derivación esférica editar ]

Nabla spherical2.svg

Fórmula de conversión de vector de unidad editar ]

El vector unitario de un parámetro de coordenadas u se define de tal manera que un pequeño cambio positivo en u causa el vector de posición cambiar en  dirección.
Por lo tanto,
donde s es el parámetro de longitud de arco.
Para dos conjuntos de sistemas de coordenadas.  y , según la regla de la cadena ,
Ahora, vamos a todos  pero uno y luego divide ambos lados por el diferencial correspondiente de ese parámetro de coordenada, encontramos:

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