九章曲線積分與曲面積分

2021-09-27 02:40:24 字數 2158 閱讀 3589

2 第一型曲面積分----對面積的曲面積分

3 第二型曲線積分----對座標的曲線積分

4 格林公式及其應用

定理4.1 格林公式(二重積分和曲線積分)

5 第二型曲面積分----對座標的曲面積分

6 高斯公式和斯托克斯公式

7 場論初步

規定:

將格林公式中的有向閉曲線圍成的乙個平面閉區域

此時流體流過圍成空間閉區域曲面的流量如何計算?

說的不就是高斯公式嗎!

說的不就是斯托克斯公式嗎!

∭ ω(

∂p∂x

+∂q∂

y+∂r

∂z)d

v=\iiint\limits_(\frac}}+\frac}}+\frac}})dv=

ω∭​(∂x

∂p​+

∂y∂q

​+∂z

∂r​)

dv==∯σ

pdyd

z+qd

zdx+

rdxd

y=\oiint\limits_pdydz+qdzdx+rdxdy

=σ∬​​p

dydz

+qdz

dx+r

dxdy

= ∯σ

(pco

sα+q

cosβ

+rco

sγ)d

s=\oiint\limits_(pcos\alpha+qcos\beta+rcos\gamma)ds

=σ∬​​(

pcos

α+qc

osβ+

rcos

γ)ds

空間區域g

gg中每一點p(x

,y,z

)p(x,y,z)

p(x,y,

z) 若g

gg中每一點p(x

,y,z

)p(x,y,z)

p(x,y,

z)都對應乙個向量函式a⃗(

x,y,

z)\vec(x,y,z)

a(x,y,

z)空間某一區域

流體流動的速度在給定時刻的分布形成了乙個速度向量場

本節用數學工具來討論數量場或向量場的一些基本性質

還沒寫完!

單位時間內,流體速度場v(m

)v(m)

v(m)

通過閉曲面σ

\sigma

σ的流量

μ =∬

σv(m

)⋅nd

σ\mu=\iint\limits_\pmb(m)\cdot \pmbd\sigma

μ=σ∬​v

vv(m

)⋅nn

ndσn

\pmb

nnn是σ

\sigma

σ在點(x,

y,z)

(x,y,z)

(x,y,z

)處的單位法向量

若μ

>

0\mu>0

μ>

0,則σ

\sigma

σ有源!

μ =0

\mu=0

μ=0,有源也由洞!但抵消了 ∯σ

f⋅nd

s=∭δ

gdiv

fdxd

ydz\oiint\limits_\pmb\cdot\pmbds=\iiint\limits_ div \pmb dxdydz

σ∬​​ff

f⋅nn

nds=

δg∭​

divf

ffdx

dydz

當l

ll為閉曲線時,則叫積分∫la

τdl\int_a_dl

∫l​aτ​

dl叫向量a

aa沿閉曲線l

ll的環流量

通常還引入記號dl=

τ0dl

d\pmb=\pmb_0dl

dlll=τ

ττ0​

dl

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