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  Kolokwium I 

 

 

 

 

 

 

 

 

rok 2011/2012

 

 

 

Zadanie 1:   

Wykazać, że pole wektorowe 

 

 

 

   

  

    

 

       

  
 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

            

  

 

 

 

 

  

jest potencjalne dla x>0, y>0 i z 

   . Wyznaczyć potencjał tego pola 

a następnie obliczyć całkę 

     

 

       

  
 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

  

 

 

 

                  

  

 

 

 

     

gdzie łuk  L : { y=x, z=(1-x)(2-x)} dla x

         .

 

 
Rozwiązanie:  

 

        

 

       

  
 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

            

  

 

 

 

 

  

Aby sprawdzić, czy dane pole wektorowe jest potencjalne badam 

jego rotację: 
 

rot

  =  

  

  

   

 

  

 

  

 

  

 

 

       

  
 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

           

  

 

 

 

 

 

=[-6z

2

(-2y

-3

)-4y

-3

3z

2

; -(

        -        ); 2(-2)x

-3

-(-4x

-3

)]=[0;0;0] 

 

  

pole 

   jest polem potencjalnym 

Ponieważ rot

 

   =                                  

 

 

 

      gradf=[f

x

,f

y

,f

z

] gdzie  

f

x

 

       

  
 

 

,  f

y

=

 

 

 

 

  

 

 

 

, f

z

=           

  

 

 

 

 

Obl  ze  e p te  jału: 

f

=

 z2

     -

  
 

 

         

   /         

f = z

2

     -4y

 

  

  

+A(y,z) = z

2

      +2yx

-2

+ A(y,z)   

/’

y

 

f

 

 

 

  A’

y

(y,z) = 

 

 

 

 +

  

 

 

 

 

A’

y

(y,z) = 4z

3

y

-3  

 

/         

A(y,z) = 4z

3

 

 

  

  

 

+B(z) = -2z

3

y

-2

+B(z) 

f = z

2

     +2yx

-2

+A(y,z) = z

2

      +2yx

-2

-2z

3

y

-2

+B(z)  

/’

z

 

f

= 2z      -6z

2

y

-3

 B’

z

(z) = 2z      -6z

2

y

-2 

B’

z

(z) = 0    

 /        

 

B(z)=C  

Stąd f= z

2

      +2 yx

-2

-2 z

3

y

-2

+C. 

 

 

Obl  ze  e  ałk  

    

 

       

  

 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

  

 

 

 

                  

  

 

 

 

     

 

1.  Obl  zam pu kt p  zątk wy   k ń  wy łuku  

dla  x=1 

 

  x=1, y=1, z=0, zatem A(1,1,0) 

dla  x=2 

 

  x=2, y=2, z=0 zatem B(2,2,0) 

2.  P   eważ  bl  zyłam już p te  jał w p erw zej  zęś   zada  a w em  że 

 
    

 

       

  
 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

  

 

 

 

                  

  

 

 

 

        z

2

      +2 yx

-2

-2 z

3

y

-2

        

        

 

=2  

 
 

 -2 

 
 

)=-1 

  

Odpowiedź: 

 

Potencjał pola wektorowego 

 

 

   

  

    

 

       

  
 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

            

  

 

 

 

 

  

jest równy 

f= z

2

      +2 yx

-2

-2 z

3

y

-2

+C  zaś      

 

       

  
 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

  

 

 

 

                  

  

 

 

 

     wynosi -1.

 

 

Autor: Karolina Sawicka, gr 10 

 

23.10.2013