Entrar Página Discusión Historial Go to the site toolbox

Coordenadas esféricas. Base vectorial

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Base vectorial)
(Factores de escala)
Línea 24: Línea 24:
==Factores de escala==
==Factores de escala==
 +
Para la coordenada <math>\varphi</math>, al tratarse de la misma que en cilíndricas, tendríamos que
 +
 +
<center><math>h_\varphi= \rho</math></center>
 +
 +
pero, ¡alto!, <math>\rho</math> no es una coordenada esférica. Para escribir este resultado correctamente, debemos escribirlo todo en esféricas, así:
 +
 +
<center><math>h_\varphi= r\,\mathrm{sen}\,\theta</math></center>
 +
 +
La coordenada <math>r\,</math> es una distancia, por lo que su factor de escala es
 +
 +
<center><math>h_r=1\,</math></center>
 +
 +
mientras que <math>$\theta$\,</math> es un ángulo, lo que hace que la distancia recorrida sea el radio por el ángulo, y
 +
 +
<center><math>h_\theta = r\,</math></center>
==Artículo siguiente==
==Artículo siguiente==

Revisión de 20:17 20 nov 2007

Contenido

1 Base vectorial

La coordenada {\varphi} es la misma que en cilíndricas, por lo que su vector unitario es también el mismo

\mathbf{u}_\varphi = \mathbf{u}_\varphi= -\mathrm{sen}\,\varphi\,\mathbf{u}_{x} + \cos\varphi \mathbf{u}_{y}

Para \mathbf{u}_{r}\, y \mathbf{u}_{\theta}\, construimos un nuevo triángulo rectángulo, éste sobre un plano {\varphi}=\mathrm{cte}.

El vector \mathbf{u}_{r}\, va en la dirección radial, por lo que se relaciona con la base cilíndrica como

\mathbf{u}_{r}= \mathrm{sen}\,\theta\mathbf{u}_{\rho}+\cos\theta\mathbf{u}_{z}

y, sustituyendo la relación con la base cartesiana

\mathbf{u}_{r}=\mathrm{sen}\,\theta\,\cos\varphi\mathbf{u}_{x}+\mathrm{sen}\,\theta\,\mathrm{sen}\,\varphi\mathbf{u}_{y}+\cos\theta\mathbf{u}_{z}

mientras que \mathbf{u}_{\theta}\, es tangente al meridiano de radio r\, y apunta hacia el sur

\mathbf{u}_{\theta}=\cos\theta\mathbf{u}_{\rho}-\mathrm{sen}\,\theta\mathbf{u}_{z}

y, en términos de la base cartesiana,

\mathbf{u}_{\theta}=\cos\theta\cos\varphi\mathbf{u}_{x}+\cos\theta\mathrm{sen}\,\varphi\mathbf{u}_{y}-\mathrm{sen}\,\theta\mathbf{u}_{z}

2 Factores de escala

Para la coordenada \varphi, al tratarse de la misma que en cilíndricas, tendríamos que

h_\varphi= \rho

pero, ¡alto!, ρ no es una coordenada esférica. Para escribir este resultado correctamente, debemos escribirlo todo en esféricas, así:

h_\varphi= r\,\mathrm{sen}\,\theta

La coordenada r\, es una distancia, por lo que su factor de escala es

h_r=1\,

mientras que $\theta$\, es un ángulo, lo que hace que la distancia recorrida sea el radio por el ángulo, y

h_\theta = r\,

3 Artículo siguiente

El vector de posición y otros ejemplos

4 Artículo anterior

Coordenadas cilíndricas. Base vectorial

5 Artículos relacionados

Herramientas:

Herramientas personales
TOOLBOX
LANGUAGES
licencia de Creative Commons
Aviso legal - Acerca de Laplace