Типовой расчет по математике Поверхностные интегралы Тройные интегралы в декартовых координатах Тройные интегралы в цилиндрических координатах Вычисление объема тела Вычисление длин дуг

Типовой по математике примеры решения задач курсового задания

Физические приложения поверхностных интегралов

Пример Найти центр масс части сферической оболочки , расположенной в первом октанте и имеющей постоянную плотность μ0.

Решение. Очевидно, масса данной части сферы (рисунок 3) равна
Рис.3
Рис.4
Вычислим момент первого порядка Myz. где проекция D(x,y) поверхности на плоскость xy представляет собой часть круга, лежащую в первом квадранте (рисунок 4). Поскольку то Отсюда находим выражение для момента первого порядка Myz: Далее удобнее преобразовать интеграл в полярные координаты: Вычислим первый интеграл в квадратных скобках. Сделаем замену: . При r = 0 имеем t = 0, а при r = a, соответственно, . Тогда интеграл будет равен Второй интеграл имеет значение Таким образом, момент первого порядка Myz равен Отсюда находим координату xc центра масс: В силу симметрии, другие координаты имеют то же самое значение. Итак, координаты центра масс оболочки имеют вид
Тройные интегралы в сферических координатах
Литература 1. Гильмуллин, М.Ф. История математики / М.Ф. Гильмуллин. - Елабуга: Изд-во ЕГПУ, 2009. - 212 с. 2. Гиндикин, С.Г. Рассказы о физиках и математиках / С.Г. Гиндикин. - М.: Изд-во МЦНМО, 2006. - 464 с. 3. Дорофеева, А.В. Страницы истории на уроках математики / А.В. Дорофеева. - М.: Просвещение, 2007. - 96 с. 4. Колягин, Ю.М. Русская школа и математическое образование: Наша гордость и наша боль / Ю.М. Колягин. - М.: Просвещение, 2001. - 318 с.