2do Parcial 2010 Ej 6

2do Parcial 2010 Ej 6

de Gabriel Bibbo Frau -
Número de respuestas: 4

Logro hallar la parametrización de la elipse (como curva), pero no sé cómo parametrizar la superficie encerrada por ella para aplicar Stokes.

En respuesta a Gabriel Bibbo Frau

Re: 2do Parcial 2010 Ej 6

de Rafael Rodriguez Nuñez -

Buenas;

Podes pensar la superficie encerrada por la elipse como una gráfica de una función f(x,y), para aplicar el teorema de Stokes.
Si tomás D={(u,v) ∈ R2: u2+v2≤1} y S={(x,y,z) ∈ R3: x2+y2≤1, x+z=1}
Luego φ:D->R3, φ(u,v)=(x(u,v),y(u,v),z(u,v)) va a ser tu parametrización de S, donde:
x(u,v)=u
y(u,v)=v
z(u,v)=f(x,y)=f(u,v)=1-u
Aquí tenes que el borde de S es la elipse C.
Lo que sigue es, aplicando Stokes, resolver una integral doble en la región D,  aplicas un cv a polares y sale fácil. Te recomiendo mirar la página 513 del libro Cálculo Vectorial de J. E. Marsden y A. J. Tromba (quinta edición), allí esta muy bien explicado el teorema de Stokes para gráficas. Tambien podes ver si asistias a los teóricos la dem del teorema de Stokes ya que al que iba se demostró para regiones de este estilo.
Saludos.

En respuesta a Rafael Rodriguez Nuñez

Re: 2do Parcial 2010 Ej 6

de Paula Cecilia Perdomo Marquez -

Hola, yo lo resolvi como decís vos, con la parametrización de S y el cv a polares pero me dio 8pi/3.

Cuando aplique Stokes, la intergral para resolver me quedo: -2y2-1.

Estará mal esto?

Gracias!

En respuesta a Paula Cecilia Perdomo Marquez

Re: 2do Parcial 2010 Ej 6

de Rafael Rodriguez Nuñez -

Observá que la normal inducida por la parametrización es (1,0,1), que es el vector normal del plano x+z=1, tomando esta normal la circulación queda en sentido antihorario vista de arriba. El ejercicio pide que la circulación sea en sentido horario vista desde arriba, la normal pasa a ser (-1,0,-1). 
La integral es entonces 2u2+1 en la región D. Aplicas cv a polares tomando u=rcosθ; v=rsenθ con r de 0 a 1, θ de 0 a 2Π y te queda integral doble de (2r2cos2θ+1)rdrdθ. Lo que queda son cuentas, llegas a que la circulación es 3Π/2. Saludos.