2 van 2

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 15:55
door In physics I trust
Bijna, als er zou staan
\(F_x=\frac{x}{r}\)
, dan was ik er uit, dan had ik namelijk:
\(\frac{\partial F_z}{\partial y}= \frac{2yz}{r^3}\)


En dat is mooi symmetrisch in y en z, zodat het gevraagde volgt. Maar nu staat er
\(F_x=F(\vec{r}) \cdot \frac{x}{r}\)


En dan weet ik niet wat met die F( r ) te doen?

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 16:16
door EvilBro
\(\frac{\partial F_x}{\partial y} = \frac{\partial (F(\vec{r}) \cdot \frac{x}{r})}{\partial y} = \cdots\)
Gewoon productregel toepassen.

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 16:31
door In physics I trust
Als ik dat doe, dan heb ik de partieel afgeleide van
\(F(\vec{r})\)
naar y nodig.

Welke uitdrukking moet ik dan gebruiken voor
\(F(\vec{r})\)
?

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 16:41
door EvilBro
Als ik dat doe, dan heb ik de partieel afgeleide van
\(F(\vec{r})\)
naar y nodig.
Gewoon laten staan als
\(\frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y}\)
.

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 19:47
door In physics I trust
Dan moet ik toch ook nog aantonen dat
\(\frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y}=\frac{\partial F(\vec{r})}{\partial x}\)
,niet?

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 20:09
door EvilBro
\(F(\vec{r})\)
is de grootte van de kracht in radieele richting. Hieruit volgt dat:
\(F_x(\vec{r}) = F(\vec{r}) \cdot \frac{x}{|\vec{r}|}\)
dus:
\(\frac{\partial F_x(\vec{r})}{\partial y} = \frac{\partial F(\vec{r}) \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} }{\partial y} = \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} + F(\vec{r}) \cdot \frac{\partial \frac{x}{|\vec{r}|} }{\partial y}\)
Voor de lengte van de vector r geldt:
\(|\vec{r}| = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2}\)
dus:
\(= \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} + F(\vec{r}) \cdot \frac{\partial \frac{x}{\sqrt{x^2 + y^2 + z^2}} }{\partial y} = \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} - F(\vec{r}) \cdot \frac{x \cdot y}{(x^2 + y^2 + z^2)^\frac{3}{2}}\)
Analoog kun je
\(\frac{\partial F_y(\vec{r})}{\partial x}\)
afleiden. Deze moet je, vanwege de rotatie = nul, aan elkaar gelijk stellen:
\(\frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} - F(\vec{r}) \cdot \frac{x \cdot y}{(x^2 + y^2 + z^2)^\frac{3}{2}} = \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial x} \cdot \frac{y}{|\vec{r}|} - F(\vec{r}) \cdot \frac{y \cdot x}{(x^2 + y^2 + z^2)^\frac{3}{2}}\)
ofwel:
\(\frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} \cdot \frac{x}{|\vec{r}|} = \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial x} \cdot \frac{y}{|\vec{r}|}\)
en dus:
\(\frac{1}{y} \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial y} = \frac{1}{x} \frac{\partial F(\vec{r})}{\partial x}\)

Re: Conservativiteit van krachtsveld.

Geplaatst: di 18 mei 2010, 22:35
door In physics I trust
Erg bedankt!

Ik had het intussen zelf gevonden - al was ik de absolute waarde streepjes vergeten ](*,)