Análise Vetorial. Prof Daniel Silveira

Transcrição

1 nálise Vetoil Pof Dniel Silvei

2 Intodução Objetivo Revisão de conceitos de nálise vetoil nálise vetoil fcilit descição mtemátic ds equções encontds no eletomgnetismo

3 Vetoes e Álgeb Vetoil Escles Vetoes Álgeb vetoil i-dimensionis Ti-dimensionis N-dimensionis Quto opeções Som de vetoes Poduto po escl Poduto escl Poduto vetoil

4 Vetoes e Álgeb Vetoil dição de vetoes Reg do plelogmo dição é comuttiv dição é ssocitiv ( C) ( ) C

5 Vetoes e Álgeb Vetoil Subtção de vetoes ( ) st invete o sentido do segundo veto e som

6 Vetoes e Álgeb Vetoil Multiplicção po escl 2 2 Multiplic o módulo e pode lte o sentido, ms não lte dieção ( s)( ) ( ) s( ) s s Divisão po escl Multiplicção pelo inveso do escl

7 Sistems de Coodends Ctesins Método mis simples p desceve um veto Sistem ti-dimensionl Tês eios fomndo ângulos etos ente si (, e ) Um ponto é ddo pelo vlo constnte de, e (coodends escles) Um veto é ddo pel som de sus componentes o longo dos 3 eios coodendos p(1,2,3)

8 Vetoes unitáios Vetoes de módulo unitáio n dieção de cd eio e no sentido cescente P obte componente do veto em cd eio, bst multiplic cd veto unitáio po um escl

9 Vetoes unitáios P defini um veto unitáio em qulque dieção, bst dividi cd componente do veto pelo módulo do mesmo O veto unitáio n dieção de seá: E: pontos (2,-3,1), (-4,-2,6) e C(1,5,-3) Veto C Veto unitáio n dieção Distânci ente e C Veto de té o ponto médio ente e C 2 2 2

10 Vetoes e Álgeb Vetoil Poduto escl θ cosθ O esultdo do poduto é um escl Pojeção de um veto n dieção do outo e multiplicção dos módulos Multiplicção do módulo de n dieção de pelo módulo de

11 Vetoes e Álgeb Vetoil Poduto escl utilindo coodends etngules pois sbemos que Poduto escl de um veto po ele mesmo 2 0 cos / cos 90 cos π o 1 0 cos

12 Vetoes e Álgeb Vetoil Eemplo: pti dos vetoes bio detemin F G 3 5 F G O ângulo ente eles componente escl de F n dieção de G pojeção de F n dieção de G 2

13 Vetoes e Álgeb Vetoil Poduto vetoil θ n senθ ( ) O esultdo do poduto é um veto pependicul o plno contendo os vetoes e, cujo sentido segue eg d mão dieit O módulo do veto esultnte é numeicmente igul à áe do plelogmo definido pelos dois vetoes

14 Vetoes e Álgeb Vetoil Poduto vetoil utilindo componentes ctesins sbemos que temos / sen 90 sen π o 0 0 sen ( ) ( ) ( )

15 Vetoes e Álgeb Vetoil Poduto vetoil n fom deteminnte E1.4) Ddo o tiângulo bio, detemine C Áe do tiângulo Veto unitáio pependicul o plno do tiângulo (6,-1,2) (-2,3,-4) C(-3,1,5)

16 Sistems de coodends Pof Dniel Silvei

17 Intodução Objetivo Revisão de sistems de coodends cilíndics e esféics Os sistems fcilitm cálculos em poblems que possuem geometi cilíndic ou esféic

18 Coodends cilíndics cicules Um ponto no espço tidimensionl é ddo po: Distânci do ponto o eio (ρ) Ângulo que ρ f com o eio (φ) ltu ()

19 Coodends cilíndics cicules Vetoes unitáios, ρ, φ Pependicules ente si Não são eios, são funções ds coodends Reg do tiedo dieito ρ φ

20 Coodends cilíndics cicules Relção ente coodends etngules e cilíndics ρ cosφ ρ senφ ou ρ φ tn 2 2 1

21 Coodends cilíndics cicules Elemento difeencil de volume Como ρ e têm dimensão de compimento, os elementos difeenciis são dρ e d, espectivmente componente difeencil n dieção de φ é ρd φ Elemento difeencil de volume dv ρdρdφd (φ em d)

22 Coodends cilíndics cicules Convesão de componentes escles ente coodends etngules e cilíndics Sej queemos obte P isto, bst pojet o veto em cd um ds dieções ds coodends cilíndics φ φ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ φ φ φ φ φ

23 Coodends cilíndics cicules Convesão de componentes escles ente coodends etngules e cilíndics nlisndo os podutos escles ente vetoes unitáios, podemos esumi-los n seguinte Tbel Eemplo 1.3: Enconte ( ρ,φ, ) p o cmpo vetoil bio (,, )

24 Coodends cilíndics cicules E1.5) e E1.6) Dê s coodends ctesins do ponto o C( ρ 4,4; φ 115 ; 2) Dê s coodends cilíndics do ponto D( 3,1; 2,6; 3) Detemine distânci ente C e D Tnsfome p coodends cilíndics F no ponto P 10, 8,6 G 2 4 no ponto Q ρ,φ, ( ) ( ) ( ) ( ) Tnsfome p coodends etngules H no ponto P 5,2, 1 ρ φ ( )

25 Coodends esféics Um ponto no espço tidimensionl é ddo po: Distânci do ponto oigem ( ) Ângulo que f com o eio (θ) Ângulo que f com o eio (φ)

26 Coodends esféics Vetoes unitáios, θ, φ Pependicules ente si Não são eios, são funções ds coodends Reg do tiedo dieito θ φ

27 Coodends esféics Relção ente coodends etngules e esféics senθ cosφ senθ senφ cosθ ou φ tn 1 θ cos ( 0 θ π ) 2 2 2

28 Coodends esféics Elemento difeencil de volume Os compimentos difeenciis ns dieções, θ e φ são, espectivmente, d, dθ, senθdφ Elemento difeencil de volume dv 2 senθddθdφ (φ e θ em d)

29 Coodends esféics Convesão de componentes escles ente coodends etngules e esféics Sej queemos obte P isto, bst pojet o veto em cd um ds dieções ds coodends esféics φ φ θ θ φ φ φ φ φ θ θ θ θ θ

30 Coodends esféics Convesão de componentes escles ente coodends etngules e esféics nlisndo os podutos escles ente vetoes unitáios, podemos esumi-los n seguinte Tbel Eemplo1.4: Enconte G (,θ,φ) p o cmpo vetoil bio G (,, )

31 Coodends esféics E1.7) Dê s coodends ctesins do ponto o o ( 5; θ 20 ; φ 70 ) D Dê s coodends esféics do ponto C( 3; 2; 1) Detemine distânci ente C e D E1.8) ) Tnsfome p coodends esféics F 10 no ponto P 3,2,4 ( )

32 List de eecícios Cpítulo 1 (Ht) 1.1, 1.5, 1.7, 1.11, 1.13, 1.17, 1.19, 1.21, 1.25, 1.27, 1.30