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Kegel in Zylinderkoordinaten

Universität / Fachhochschule

Tags: Integral, Kegel, Paramterdarstellung, Zylinder, Zylinderkoordinaten

 
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mac-user09

mac-user09 aktiv_icon

14:08 Uhr, 03.02.2013

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Hallo,

ich wollte mich etwas vorbereiten und dachte mir mal, nach dem Kreis und Kugel nicht so schwer ist Volumen, bzw. Fläche auszurechnen, den Kegel mir vorzunehmen.

Der Kegel hat die Höhe H und den Radius R. Die Spitze ist im Ursprung, Der Kegel ist symmetrisch zur Z-Achese.

Das Dreifach-Integral hat in Zylinderkoordinaten die Grenzen [0,H],[0,2π] und [0,RzH] zu integrieren nach r dr dφdz.

Soweit, so gut.

Mir ist klar, dass "r dr dφ dz." durch die Zylinderkoordinaten kommt. Auch die Grenzen sind mir klar, bis auf die Letzte. Wie kommt man auf Radius*z/Höhe?

Wie kommt man alg. auf die Parameterdarstellung bei anderen Körpern bzw. Flächen (Kreis und Kugel ist klar)?
Wie dann auf die Integrationsgrenzen?

Wie sieht es für den Kegel aus, wenn die Kreisfläche "unten" steht, also der Kreismittelpunkt im Ursprung ist?

Was muss ich machen, wenn mein Körper/Fläche mal nicht im Ursprung ist, sondern irgendwo verschoben?

Danke und Grüße
Mac

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
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Zylinder (Mathematischer Grundbegriff)
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CKims

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21:25 Uhr, 04.02.2013

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"Wie kommt man auf Radius*z/Höhe?"

mit dem strahlensatz... schau dir den kegel von der seite an und dann gilt rR=zH


"Wie kommt man alg. auf die Parameterdarstellung bei anderen Körpern bzw. Flächen"

kann man allgemein schwierig sagen... vorgehensweise ist skizze malen... und ueberall lang integrieren...


"Wie sieht es für den Kegel aus, wenn die Kreisfläche "unten" steht"

0H02π0R-RzHrdrdφdz


"Was muss ich machen, wenn mein Körper/Fläche mal nicht im Ursprung ist, sondern irgendwo verschoben?"

schieb das ding wieder zurueck in den ursprung... ansonsten muss man halt die grenzen weiter weg vom ursprung bestimmen... was mathematisch seeeehr aufwendig und schwierig wenn nicht unmoeglich zu loesen wird


mac-user09

mac-user09 aktiv_icon

09:23 Uhr, 05.02.2013

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danke für die Antwort.

Ich glaube die Relation aus den Strahlensätzen habe ich verstanden.
Leider komme ich nicht darauf, warum du für die Grundfläche im Ursprung R-RzH rechnest.

So würdest du ja von ganz R das kleine r abziehen.

Könntest du mir das noch mal erklären?

Außerdem würde mich interessieren, wann die Reihenfolge der Berechnung der Integrale eine Rolle spielt und wie ich auf diese Reihenfolge komme?

Danke und Grüße
Mac
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CKims

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10:25 Uhr, 05.02.2013

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"So würdest du ja von ganz R das kleine r abziehen."

genau... damit hast du auf dem boden also bei z=0 eben als untere grenze null und als obere grenze R-R0H=R... damit steht der kegel also mit seiner grundseite auf der x,y ebene...

"Außerdem würde mich interessieren, wann die Reihenfolge der Berechnung der Integrale eine Rolle spielt und wie ich auf diese Reihenfolge komme?"

das gehoert zu den fragen, die man schwierig im forum beantworten kann... am besten waere es hier daneben zu sitzen und das beim malen einer skizze zu erklaeren... grundsätzlich musst du folgendes beachten

0H02π0RzHrdrdφdz

hier ist die obere grenze des inneren integrals von z abhaengig... dieses integral muss dann innerhalb von dem integral nach z stehen... es ist also

0H0RzH02πrdφdrdz

erlaubt, weil immernoch innerhalb von dem z-integral, aber ist


02π0RzH0Hrdzdrdφ

nicht erlaubt!!

da steckt noch ein bissl mehr drin was man verstehen kann... aber wie schon gesagt, schwierig zu erklaeren ohne malen


Frage beantwortet
mac-user09

mac-user09 aktiv_icon

10:43 Uhr, 05.02.2013

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Oh ja, da habe ich ja gar nicht drangedacht, dass ja mein Kegel bei z=0 nur die Kreisfläche haben darf, da keine Ausdehnung in die dritte Koordinate vorhanden ist.

Ich glaube, es ist jetzt annähernd klar.

Danke sehr.