Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Fizika feladatok

Főoldal » Felsőoktatás » Fizika
534
1, Számítsd ki a következő vektormező rotációját:
v(r) = c x r , ahol c egy konstans vektor !
2, Bizonyítsd be a rot rot = grad div – div grad azonosságot!
3, Homogén mágneses mezőben egy részecske körmozgást végez. A részecske a mágneses
mezőn kívül mással nem hat kölcsön. Mitől és hogyan függ a körpálya sugara?

Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Fizika

Válaszok

1
1.

`\mathbf{v}(\mathbf{r})=\mathbf{v}(x,y,z)=[[c_yz-c_zy],[c_zx-c_xz],[c_xy-c_yx]]`

`\text{rot}\mathbf{v}``=``|(\mathbf{e}_x,\mathbf{e}_y,\mathbf{e}_z),(del/(del x),del/(del y),del/(del z)),(c_yz-c_zy,c_zx-c_xz,c_xy-c_yx)|``=``[[2c_x],[2c_y],[2c_z]]``=``2\mathbf{c}`




2.

Ez az azonosság már csak azért sem lehet igaz, mert az utolsó tagot nem lehet kiértékelni, ugyanis gradiense skalármezőnek van, vektormezőnek nincs. Helyesen rot rot = grad div - Laplace. Ha ezt be akarod látni, akkor nyilván működik a fapados módszer: számítsd ki az azonosság mindkét oldalát egy általános vektorra, aztán csodálkozz rá, hogy megegyeznek. Ha tanultál differenciálformákat, akkor sokkal egyszerűbb a dolog, csak írd fel úgy az egyenlőséget, és rögtön látni fogod, hogy igaz. Egy köztes megoldásként nézzük nabla operátorral (de ez nem rigorózus bizonyítás, inkább illusztráció, főleg hogy tulajdonképpen ez a vektoriális Laplace-operátor definíciója):

`\text{rot}(\text{rot}\mathbf{v})``=``\nabla \times(\nabla \times \mathbf{v})``=``\nabla*(\nabla*\mathbf{v})-(\nabla*\nabla)*\mathbf{v}``=``\text{grad}(\text{div}\mathbf{v})-\nabla^2\mathbf{v}`




3.

A Lorentz-erő szolgál centripetális erőként: `qvB=mv^2/R`, tehát `R=(mv)/(qB)`. Vagyis a sugár függ a részecske tömegétől, sebességétől, töltésétől, valamint a mágneses indukció nagyságától.
0