Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Harjoitus 2 / Syksy
Transcription
Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Harjoitus 2 / Syksy
MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Rasila / Majander Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Harjoitus 2 / Syksy 2015 Tehtävät 1-3 lasketaan alkuviikon harjoituksissa. Tehtävät 4-6 ratkaistaan ennen loppuviikon harjoituksia, joissa ratkaisut esitetään taululla. Tehtävien 7 ja 8 ratkaisut palautetaan kirjallisesti seuraaviin alkuviikon harjoituksiin mennessä. Lisäksi tällä viikolla on kolme verkkotehtävää. Tuntitehtävä 1: Laske sylinterikoordinaatteja käyttämällä sen kappaleen tilavuus, joka on pinnan p z = 4 x2 + y 2 yläpuolella ja pallopinnan x2 + y 2 + z 2 = 2 sisällä. Tuntitehtävä 2: Hahmottele seuraavat vektorikentät ja etsi niiden kenttäviivat a) F(x, y) = yi + xj b) F(x, y) = ex i + e−x j Tuntitehtävä 3: Joukon R hitausmomentti suoran L suhteen määritellään kaavalla ZZZ I= r2 ρdV, R jossa r = r(x, y, z) on etäisyys suorasta L ja ρ = ρ(x, y, z) on tiheysjakauma. Määritä sylinterin R = {(x, y, z) ∈ R3 : 1 ≤ x2 + y 2 ≤ 2, −1 ≤ z ≤ 1} hitausmomentti z-akselin suhteen, kun tiheys ρ on vakio. Taulutehtävä 4: Laske tasojen x+z = 1, x−z = −1 ja pinnan x2 +y 2 = 1 rajoittaman kappaleen massa, kun sen tiheys noudattaa funktiota δ(x, y, z) = 2y + 5. p Taulutehtävä 5: Määritä kartion z = 3 x2 + y 2 ja paraboloidipinnan z = 9 − 4x2 − 4y 2 rajoittaman alueen tilavuus. Taulutehtävä 6: Näytä, että vektorikenttä F(x, y, z) = 2x − y x xy − x2 i− j+ k z z z2 on konservatiivinen ja määritä sen potentiaalifunktio. Tiedostoa viimeksi muokattu: September 3, 2015 1/2 MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Rasila / Majander Palautettava tehtävä 7: Newtonin gravitaatiolain mukaan massallinen kappale vetää massallisia kappaleita puoleensa voimalla, jonka suuruus on kääntäen verrannollinen kappaleiden välisen etäisyyden neliöön. Esitä origoon sijoitetun kappaleen (massa M > 0) muodostama gravitaatiokenttä a) polaarikoordinaateissa b) karteesisissa koordinaateissa. Hahmottele kenttäviivoja. Palautettava tehtävä 8: Esitä parametrisaatiot seuraaville käyrille a) suora, joka kulkee pisteestä (1, 0, 1) pisteeseen (5, 9, 6). b) ympyräkaari, jonka keskipiste on (1, 5) ja säde 20. c) funktion y = f (x) kuvaaja, kun x ∈ [a, b]. Tiedostoa viimeksi muokattu: September 3, 2015 2/2