Płaszczyzna zorientowana. Każda płaszczyzna rozcina przestr
z
eń na dwie pół
p
rzestrzenie
otwarte, zwane stronami tej płaszczyzny
.
Jeśli jedną stronę płaszczyzny (S) wyróżnimy jako
dodatnią (a drugą jako ujemną)
,
to mówimy
,
że płaszczyzna (S) została
z
orientowana. Jeśli oś
(n) prostopadła do zorientowanej płaszczyzny (S) jest skierowana od strony ujemnej do
strony dodatniej tej płaszczyzny, to mówimy
,
że oś (n) jest skierowana dodatnio względem
zorientowanej płaszczyzny (S)
Powierzchnia zorientowana
.
Niech będzie dana powierzchnia gładka (S) nie zawierająca
punktów osobliwych, a więc mająca w każdym swoim punkcie P płaszczyznę styczną i oś
normalną. Mówimy, że powierzchnia (S) jest zorientowana, jeśli każdemu punktowi P tej
powierzchni jest przyporządkowany jednostkowy wektor normalny
e (P)
w taki sposób, że jest on jednoznaczną funkcją wektorową punktu P ciągłą na całej
powierzchni S.
Jeśli istnieje funkcja e
(
P) o takich własnościach, to funkcja -e (P) ma również te własności i
jedna z tych funkcji określa pewną orientację powierzchni (S), a druga określa na (S) orientację
przeciwną do poprzedniej. Mówimy, że funkcja e (P) wyróżnia dodatnią stronę powierzchni (S),
a funkcja
-
e (P) ujemną stronę tej powierzchni
.
Powierzchnia, na której jest możliwe takie
rozróżnienie dwóch stron, nazywa się powierzchnią dwustronną. Istnieją powierzchnie
jednostronne, na których rozróżnienie dwóch stron nie jest mo
ż
liwe
.
Wektor unormowany normalny płaszczyzny
Wektor unormowany normalny płata gładkiego
Rzuty elementu na ściany układu.
Liczby
są to pola trzech rzutów elementu
na ściany układu współrzędnych), z tym że pole każdego
rzutu jest brane ze znakiem odpowiedniego kosinusa kierunkowego osi (n) normalnej do
i
skierowanej dodatnio względem
.
Liczby te nazywamy rzutami elementu
na ścian
y
układu
Oxyz i oznaczamy symbolami
Przedstawienie elementu za pomocą wektora. Niech będzie dany w przestrzeni Oxyz
element
. Utwórzmy wektor o module równym polu
tego elementu i o kierunku i
zwrocie osi (n) normalnej do tego elementu i skierowanej dodatnio
względem niego
. W
e
kt
o
r
t
en
o
kreśla wie
l
k
ość
i
o
ri
e
ntac
ję
e
l
e
m
e
n
t
u
w przes
trz
e
n
i
,
j
est wi
ęc
repr
ez
entantem tego
element
u
. Ozna
c
zm
y te
n
w
ekt
o
r symbolem
.
M
am
y
r
ó
w
n
o
ść
Strumień wektora F przez element jest iloczynem skalarnym wektorów F i .
Strumień wektora przez powier
z
chn
i
ę
.
Ni
e
ch będą dane w przestrzeni O
x
yz
: p
ł
a
t (S) o
ró
w
naniu z=z(x, y) zoriento
w
any
(
ku
g
ór
z
e lub
k
u dołowi) oraz fun
kcja
we
k
torowa
ograniczona na S, która każdemu punktowi P=(x, y, z) przyporządkowuje
wektor
Strumień wektora F przez powier
z
chn
i
ę S oznaczamy
Oblic
z
enie strum
i
enia p
rze
z p
ł
a
t d
an
y j
awnie. Jeśl
i
zor
ie
nto
w
any płat
(
S)
j
e
st d
any jawnie
równanie
m
a funkcj
a we
ktorowa
F
(P)
je
s
t
na pła
c
ie
(S
) c
i
ąg
ł
a
i
o
g
ran
iczo
n
a,
t
o s
t
rumie
ń
wekt
o
ra F
p
r
z
e
z
płat
(S) w
yra
ż
a
s
i
ę
wz
o
r
e
m