Gesamtmasse der Halbkugel?

1 Antwort

M = int_K rho(x, y, z) dx dy dz

= int_K z dx dy dz

Übergang zu Kugelkoordinaten:

= int_{r = 0}^{2} int_{theta = 0}^{pi/2} int_{phi = 0}^{2pi} r*sin(theta) * (r^2*sin(theta)) d(phi) d(theta) dr

Ausrechnen kannst Du das dann selbst… :-)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – PhD Analytische & Algebraische Zahlentheorie
SabSab78911 
Fragesteller
 08.01.2024, 22:56

int_{r = 0}^{2} int_{theta = 0}^{pi/2} int_{phi = 0}^{2pi}, gilt das da hier allgemein so oder sind die integralwerte von der angabe abhöngig?

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ChrisGE1267  08.01.2024, 23:41
@SabSab78911

r wird von 0 bis 2 integriert, weil die Kugelhälfte Radius r = 2 hat, theta wird von 0 bis pi/2 anstatt von -pi/2 bis pi/2 integriert, da nur die obere Hälfte der Kugel betrachtet wird…

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SabSab78911 
Fragesteller
 08.01.2024, 23:46
@ChrisGE1267

r*sin(theta) * (r^2*sin(theta)) und das da hier wie komme ich genau auf das was müsste ich dafür berücksichtigen

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ChrisGE1267  08.01.2024, 23:49
@SabSab78911

Nein, dann integrierst Du zweimal über die obere Hälfte: einmal von der x-y-Ebene (Äquator) bis hoch zum Nordpol und dann wieder zurück vom Nordpol bis zum Äquator…

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ChrisGE1267  08.01.2024, 23:53
@SabSab78911

r*sin(theta) ist die z-Koordinate, also die Massen-Dichte, in Kugelkoordinaten - r^2*sin(theta) d(phi) d(theta) dr ist das Volumenelement dV, über das Du integrierst, ausgedrückt in Kugelkoordinaten anstatt in kartesischen Koordinaten dx dy dz…

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ChrisGE1267  09.01.2024, 00:09
@ChrisGE1267

Sorry, ich hab mich vertan - die z-Koordinate ist z = r*cos(theta), weil man nach Standard-Konvention den Polarwinkel theta runter vom Nordpol bis zum Äquator integriert. Hab das oben in meiner Antwort schon geändert…

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SabSab78911 
Fragesteller
 09.01.2024, 20:36
@ChrisGE1267

r^2*sin(theta), das ist mir ziemlich unklar, wie komme ich auf das ?

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