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Aufgabe:

Verifizieren Sie den Satz von Gauß für das Vektorfeld

\(\vec{w}(x, y, z) = \begin{pmatrix} x + y \\ 2y \\ 3x^2 z \end{pmatrix}\)


und den Körper \( P := \{(x, y, z) \in \mathbb{R}^3 \mid x^2 + y^2 \leq z, 0 \leq z \leq 4\} \). Das bedeutet, Sie berechnen


\(\iint_P \text{div}(\vec{w}) \, d(x, y, z)\)

und


\(\iint_{\partial P} \vec{w} \cdot d\vec{S}\)


mit allen Zwischenschritten.


Problem/Ansatz:

Ich habe irgendwie Probleme damit das Oberflächenintegral zu berechnen, da ich nicht wirklich verstehe wie ich genau vorgehen soll beziehungsweise den Normalenvektoren da anwenden soll.

Den ersten Teil habe ich schon berechnet und habe 40π raus bekommen, aber ich muss ja natürlich auch den Oberflächeintegral berechnen... Aber ich komme da irgendwie nicht weiter.

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Für den ersten Teil hast Du den Körper P parametrisiert. Wie?

Dein erstes Ergebnis passt nicht.

Hier ist für dich zur Kontrolle eine Berechnung der Integrale mit Mathematica:

Gauss_an_Paraboloid.png

Stopp. Ich muss nochmal nachrechnen.
Ich hab glaub ich die Funktionaldeterminante vergessen.

Dein erstes Ergebnis ist richtig:

Hier die angepasste Version:
Gauss_an_Paraboloid_2.png

Danke. Das ist schonmal gut zu wissen, dass das Ergebnis vom ersten Teil stimmt.

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