Baricentro di una sfera
Ho l'esercizio con il seguente testo: dato $K={(x1,x2,x3,x4) : x4>= (x1^2 + x2^2 + x3^2)^4, 0<=x4<=1}$ mi chiede di calcolare la coordinata x4 del baricentro. Ho trovato già il volume del solido e risulta $32/33pi$. Penso debba andare fatto con le coordinate polari ma sbaglio a definire il tutto correttamente.
Grazie mille già da ora.
Grazie mille già da ora.
Risposte
Nessuna idea?
Perché non inizi scrivendo le tue idee?
Guardando esercizi fatti in classe vedo che per trovare la coordinata del baricentro devo seguire una formula secondo cui la coordinata che mi interessa è data da: (integrale di x4 sul dominio del solido proiettato sul piano xy/il volume del solido che ho gia trovato). Il mio problema è che non riesco a capire di che solido si tratti, a me sembra una sfera ma mi stanno sorgendo dei dubbi. Poi il fatto di avere R4 come dimensione mi fa pensare alle coordinate ipersferiche per trovare i nuovi estremi di integrazione.
Ho un poò di confusione in testa per cui mi servirebbe qualche idea o spunto da cui partire.
Ho un poò di confusione in testa per cui mi servirebbe qualche idea o spunto da cui partire.
Per definizione, hai:
\[
x_{4, c} = \frac{1}{\int_K 1\ \text{d} x_1 \text{d} x_2 \text{d} x_3 \text{d} x_4}\ \int_K x_4\ \text{d} x_1 \text{d} x_2 \text{d} x_3 \text{d} x_4 \; ,
\]
quindi devi calcolare due integrali: quello a denominatore, che ti dà la misura di $K$, e quello a numeratore.
Per il calcolo, ti consiglio le coordinate cilindriche:
\[
\begin{cases}
x_1 = r \cos \theta\ \sin \phi \\
x_2 = r \sin \theta\ \sin \phi \\
x_3 = r \cos \phi \\
x_4 = h
\end{cases} \;.
\]
\[
x_{4, c} = \frac{1}{\int_K 1\ \text{d} x_1 \text{d} x_2 \text{d} x_3 \text{d} x_4}\ \int_K x_4\ \text{d} x_1 \text{d} x_2 \text{d} x_3 \text{d} x_4 \; ,
\]
quindi devi calcolare due integrali: quello a denominatore, che ti dà la misura di $K$, e quello a numeratore.
Per il calcolo, ti consiglio le coordinate cilindriche:
\[
\begin{cases}
x_1 = r \cos \theta\ \sin \phi \\
x_2 = r \sin \theta\ \sin \phi \\
x_3 = r \cos \phi \\
x_4 = h
\end{cases} \;.
\]