12 2* .
j{J [ 5 (I — 2 br sin <p cos 0 + 2 cr sin Q)~abcr2 cos O d<Ą d6\ dr = — nabc. i * o 3
2
Wstawiając wynik (9) do (4), otrzymujemy ostatecznie, że:
— rabc. 3
ZADANIA. DO ROZWIĄZANIA
1. Obliczyć \\xdydz+ydzdx + 2dxdy, gdy S jest zewnętrzną stroną powierzchni
.. s
1.
określonej równaniem—— + -d— —-
ad b2 . c-
2. Obliczyć J J xs dy dz + y3 dz dx + z’ dx dy, gdy S jest zewnętrzną stroną powierzchni
s
kulistej x2 + y7 + z* = R1.
3. Obliczyć j J x dydz + y dzdx — z dxdy, gdy 5 jest zewnętrzną stroną powierzchni
s
ostrosłupa wyznaczonego przez płaszczyzny x + y +' z = a, x = 0, y ■= 0, z = 0.-
4. Obliczyć $ $
xdydz + ydzdx + z dxdy
po zewnętrznej stronie powierzchni półkuli
5. Obliczyć J J (r.+ 1) dx dy, gdy S jest zewnętrzną stroną powierzchni kulistej
i , f
6. Obliczyć J $ 2 dx dy + y dz dx — x2z dydz,S gdy jest zewnętrzną stroną powierzchni
£ . ograniczającej część elipsoidy +vł + y2 + 4za <4 położonej w pierwszej ósemce układu współrzędnych.
7. Obliczyć j J x2 dydz + y2 dz dx + z2 dx dy, gdy S jest zewnętrzną stroną powierzchni
$
kulistej o równaniu (x — a)2 + (y — b)1 + (r — c)1 = R2.
8. Obliczyć J J x dydz + y dzdx + z dxdy, gdy 5 jest:
s
a) górną stroną powierzchni kulistej x2 + y2 + z2 = R2, z£0;
b) zewnętrzną stroną powierzchni z = 1 —j/x2 + y2, 0<z< 1.
. ^Znaleźć strumień wektora pola W przez powierzchnię zorientowaną S, gdy:
a) W = 2 i — x j + 5 zk, S jest górną stroną powierzchni trójkąta wyciętego płaszczyznami układu współrzędnych z płaszczyzny o równaniu x + 2y + 3z = 6;
b) W = x2 i + xj + xzk, S jest zewnętrzną stroną części powierzchni y = x2 + z2, O^ysęl, leżącej w-pierwszej ósemce układu współrzędnych.
/
10. Stosując twierdzenie Gaussa-Ostrogradskicgó, obliczyć strumień wektora W =
= .ri -f yj + rk przez powierzchnię S, gdy 5 jest:
»
a) powierzchnią boczną walca v2 + y2 KR1 dla |z| < H zorientowaną na zewnątrz;
b) wewnętrzną stroną powierzchni bocznej stoika x2 + .vJ<4z2 dla 0<z<l;
c) zewnętrzną stroną powierzchni sześcianu— a o, —aSyfio,
d) zewnętrzną stroną powierzchni ostrosłupa ograniczonego płaszczyznami: x = 0, y = 0, z = 0. x + y ~ z — a, a> 0.
11. Obliczyć strumień wektora pola W przez powierzchnię S, gdy:
R1
a) W = x3 i + y3 j + z3 k, S jeąt całkowitą powierzchnią stożka x2 + y1 < — zJ, 0 fiz^H, zorientowaną na zewnątrz;
b) W = .tji + yzj + ark, .9 jest zewnętrzną stroną powierzchni ograniczającej ósmą część kuli x2 + y2 z2 ^ 1, x>0, y>0, z> 0;
c) W = 2_vi + yj + ck, S jest zewnętrzną stroną brzegu obszaru V ograniczonego
paraboloidą 2z x2 + y2 i płaszczyzną y + z = 4 (rys. 17.13).
Odpowiedzi
1. Anąbc. V |
12 2- TnR ‘ |
a3 3" T • |
4 4. 2rtR2. 5. y nR3. |
, 1 4 6. ya_- |
8it 7. -j-R3 (a |
iJ + r). 8. |
. a) 2zrR3; |
b) rt; wskazówka: por. |
zad. 3.3. |
9. a) —24; |
b) 75 . ' 10. |
a) 4ixR2H- |
b) — 4a; c) 24aJ; |
d) y a3. |
\\^3*R2H(R2 -f 2H2); |
b) Jgn; |
c) 81n; wskazówka: rzutem obszaru V |
na płaszczyznę Oxy jest kolo x2 + (y + l)i<9.
115