9 svar
107 visningar
Cien 1138
Postad: 31 maj 2023 19:10

Påstående; sant eller falskt

Hej jag undrar om mina resonemang till nedan är korrekta. Varför är C meningsfullt?

A. Borde inte vara meningsfullt då vi har kryssprodukten av en vektor nabla och en skalär. Kryssprodukten tas endast av vektorer.

B. Skalärprodukten är mellan vektorer, i detta fallet är f en skalärvärd funktion och inte en vektor. Därför blir detta uttryck ej meningsfullt.

C. Vi har en skalärprodukt av en vektor nabla och ett vektorfält F, ok. Sen tar vi gradienten på en skalär, här tycker jag inte heller det är meningsfullt.

Dr. G 9359
Postad: 31 maj 2023 22:23

C) divergensen av F är ett skalärfält, som du sedan kan ta gradienten av. 

Cien 1138
Postad: 1 jun 2023 18:41 Redigerad: 1 jun 2023 18:42
Dr. G skrev:

C) divergensen av F är ett skalärfält, som du sedan kan ta gradienten av. 

Det säger mig tyvärr inte så mycket, kan man försöka utveckla VL för att se om man får något lämpligt uttryck?
Om jag börjar med att beräkna ·F=F1x+F2y+F3z\nabla \cdot \mathbf{F}=\dfrac{\partial F_1 }{\partial x}+\dfrac{\partial F_2}{\partial y}+\dfrac{\partial F_3}{\partial z}. Nu fattas att ta gradienten på detta, det är här jag tycker det blir konstigt då gradienten på en skalär känns fel. Har du någon kommentar om detta?

D4NIEL Online 2546
Postad: 1 jun 2023 18:45

Testa med ett praktiskt fält F(x,y,z)=x2+y2,12y,y5+zxF(x,y,z)=\left(x^2+y^2, 12y,y^5+zx\right)

Vad blir ·F\nabla \cdot \mathbf{F}?

Testa sedan att ta gradienten (·F)\nabla(\nabla \cdot \mathbf{F})

Cien 1138
Postad: 1 jun 2023 18:58 Redigerad: 1 jun 2023 18:59
D4NIEL skrev:

Testa med ett praktiskt fält F(x,y,z)=x2+y2,12y,y5+zxF(x,y,z)=\left(x^2+y^2, 12y,y^5+zx\right)

Vad blir ·F\nabla \cdot \mathbf{F}?

Testa sedan att ta gradienten (·F)\nabla(\nabla \cdot \mathbf{F})

Ok jag testar.
·F=(2x,12,x)\nabla \cdot \mathbf{F}=(2x,12,x)
(·F)=(2,0,0)\nabla (\nabla \cdot \mathbf{F})=(2,0,0)

Känns rimligt. Kan man resonera som jag har gjort på A och B? Jag menar, om vi tar B, det går väl inte och uttrycka skalärprodukten då f inte är en vektor? Låt f(x,y)=xyf(x,y)=xy

·fx,y=x,y,z·????\nabla \cdot f\left(x,y\right) = \left(\dfrac{\partial }{\partial x},\dfrac{\partial }{\partial y},\dfrac{\partial }{\partial z}\right) \cdot ????

D4NIEL Online 2546
Postad: 1 jun 2023 19:04 Redigerad: 1 jun 2023 19:06

Nu måste vi först enas om vad divergensen ·F\nabla \cdot \mathbf{F} faktiskt betyder:

·F=x,x,z·(x2+y2,12y,y5+zx)=2x+12+x=3x+12\nabla \cdot \mathbf{F}=\left(\frac{\partial }{\partial x},\frac{\partial }{\partial x},\frac{\partial }{\partial z}\right)\cdot (x^2+y^2,12y,y^5+zx)=2x+12+x=3x+12

Vilket är en skalär!

Och ja, ditt resonemang stämmer på b).

Cien 1138
Postad: 1 jun 2023 19:10
D4NIEL skrev:

Nu måste vi först enas om vad divergensen ·F\nabla \cdot \mathbf{F} faktiskt betyder:

·F=x,x,z·(x2+y2,12y,y5+zx)=2x+12+x=3x+12\nabla \cdot \mathbf{F}=\left(\frac{\partial }{\partial x},\frac{\partial }{\partial x},\frac{\partial }{\partial z}\right)\cdot (x^2+y^2,12y,y^5+zx)=2x+12+x=3x+12

Vilket är en skalär!

Och ja, ditt resonemang stämmer på b).

Jag skrev lite för snabbt där. Gradienten blir sedan (3,0,0)(3,0,0) korrekt?

D4NIEL Online 2546
Postad: 1 jun 2023 19:55 Redigerad: 1 jun 2023 19:55

Ja, det stämmer.

F\mathbf{F} är en vektorvärd funktion

·F\nabla\cdot \mathbf{F} är en skalärvärd funktion

(·F)\nabla(\nabla\cdot \mathbf{F}) är en vektorvärd funktion

Cien 1138
Postad: 1 jun 2023 20:02
D4NIEL skrev:

Ja, det stämmer.

F\mathbf{F} är en vektorvärd funktion

·F\nabla\cdot \mathbf{F} är en skalärvärd funktion

(·F)\nabla(\nabla\cdot \mathbf{F}) är en vektorvärd funktion

Tusen tack Daniel. Sista frågan, mitt A resonemang, är det ok?

D4NIEL Online 2546
Postad: 1 jun 2023 20:10 Redigerad: 1 jun 2023 20:10

Ja, det är korrekt, man kan inte ta rotationen av en skalär (och ·F\nabla \cdot \mathbf{F} blir ju en skalärvärd funktion)

Svara Avbryt
Close