首页 百科知识 重积分的应用

重积分的应用

时间:2024-11-10 百科知识 版权反馈
【摘要】:设曲面Σ的方程为z=f(x,y),Σ在xOy面上的投影区域为D,f(x,y)在D上具有一阶连续偏导数,则曲面Σ的面积设平面薄片占有xOy面上的区域D,薄片在D上任一点P(x,y)处的面密度为μ(x,y),则薄片的质量为设空间物体占有空间闭区域Ω,在点处的密度为ρ,则物体的质量为

1.3.5 重积分的应用

1.曲面的面积

设曲面Σ的方程为z=f(x,y),Σ在xOy面上的投影区域为D,f(x,y)在D上具有一阶连续偏导数,则曲面Σ的面积

img453

2.平面薄片及空间物体的质量、重心与转动惯量

设平面薄片占有xOy面上的区域D,薄片在D上任一点P(x,y)处的面密度为μ(x,y),则薄片的质量为

img454

薄片重心的坐标为

img455

薄片关于x轴,y轴的转动惯量为

img456

设空间物体占有空间闭区域Ω,在点(x,y,z)处的密度为ρ(x,y,z)(假定ρ(x,y,z)在Ω上是连续的),则物体的质量为

img457

物体重心的坐标为

img458

物体关于x轴,y轴,z轴的转动惯量为

img459

【例1.3-41】设半径为a的均匀半圆薄片的面密度为常量μ,求此薄片的重心.

img460

图1.3-15

解:取坐标系如图1.3-15所示,薄片所占闭区域

D={(x,y)|x2+y2≤a2,y≥0}.

由于闭区域D关于y轴对称,故重心C(-x,-y)在y轴上,即-x=0.而

img461

因此薄片的重心为img462

【例1.3-42】求半径为a、高为h的均匀圆柱体(密度ρ=1)对于过中心而平行于母线的轴的转动惯量.

解:取圆柱体的中心为坐标原点,建立空间直角坐标系,使z轴与母线平行,则圆柱体占有空间闭区域

Ω={(x,y,z)|x2+y2≤a2,-img463

于是所求的转动惯量为

img464

其中M=πa2h为圆柱体的质量.

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈