Funzione a 2 variabili, lavoro

jograss
F(x,y)= $sqrt(y)/(2*sqrt(x)+2*sqrt(x)*x*y)$i1 + $sqrt(x)/(2*sqrt(y)+2*sqrt(y)*x*y)$i2


dato il campo di forze piano e posizionale determinare il dominio, stabilire se è conservativo e in tal caso determinarne il potenziale, e calcolare il lavoro lungo il segmento di estremi p =(1,1) e Q = (3,1)




ragazzi chi mi dà una mano con questo problema??

le derivate agli incroci me le ritrovo non uguali , è giusto??
come dominio mi ritrovo , il semipiano positivo, con l' asse x, l'asse y e la retta di equazione y = - 1/x non compreso, unito al semipiano positivo, con l' asse x, l'asse y e la retta di equazione x = - 1/y non compreso. giusto??


vi ringrazio

Risposte
ciampax
"jograss":
F(x,y)= $sqrt(y)/(2*sqrt(x)+2*sqrt(x)*x*y)$i1 + $sqrt(x)/(2*sqrt(y)+2*sqrt(y)*x*y)$i2


dato il campo di forze piano e posizionale determinare il dominio, stabilire se è conservativo e in tal caso determinarne il potenziale, e calcolare il lavoro lungo il segmento di estremi p =(1,1) e Q = (3,1)




ragazzi chi mi dà una mano con questo problema??

le derivate agli incroci me le ritrovo non uguali , è giusto??
come dominio mi ritrovo , il semipiano positivo, con l' asse x, l'asse y e la retta di equazione y = - 1/x non compreso, unito al semipiano positivo, con l' asse x, l'asse y e la retta di equazione x = - 1/y non compreso. giusto??


vi ringrazio


A quali incroci? e se $y=-1/x$ è l'equazione di una retta, $y=mx+q$ cosa diavolo è?

jograss
la derivata di y in i1 e quella di x in i2

y =-1/x una curva?????

ciampax
Allora, le derivate agli incroci come le chiami tu, sono le derivate prime delle due funzioni, fatte rispetto a $x$ per la seconda componente e a $y$ per la prima componente!

La funzione $y=-1/x$ è una IPERBOLE! Mai sentito parlare?

jograss
hai ragione .... che vergogna.

graficamente una iperbole mi usciva solo l' ho nominata curva..., il dominio quindi dovrebbe essere il semipiano positivo assi x e y non compresi???

ciampax
Il dominio è

$D={(x,y)\in RR^2\ : \ x>0,\ y>0,\ y\ne -1/x}$

Il resto? Come vengono le derivate?

jograss
le derivate agli incroci mi trovo:

$(delFx)/(dely) = (sqrt(x)/sqrt(y)*(1+xy)-2xsqrt(x))/(2sqrt(x)*(1+xy))^2$

$(delFy)/(delx) = (sqrt(y)/sqrt(x)*(1+xy)-2ysqrt(y))/(2sqrt(y)*(1+xy))^2$


sono giuste???


grazie

ciampax
No, le derivate sono

$\frac{\partial F_x}{\partial y}=\frac{{\sqrt{x}}/{\sqrt{y}}(1+xy)-2x\sqrt{x}\sqrt{y}}{4x(1+xy)^2}=\frac{\sqrt{x}(1+xy-2xy)}{4x\sqrt{y}(1+xy)^2}=\frac{(1-xy)}{4\sqrt{x}\sqrt{y}(1+xy)^2}$

e l'altra è uguale.

jograss
è vero che stupido, ho saltato $sqrt(Y)$

grazie

jograss
per semplificare hai moltiplicato numeratore e denominatore per $sqrt(x)sqrt(y)$ ??
al numeratore non dovrebbe rimanere solo $(1-x)$

ciampax
No, resta 1-xy. Ricontrolla!

jograss
si si ho sbagliato a scrivere mi rimane 1-xy,
quindi a quella che hai postato tu al numeratore ti è sfuggita $sqrt(x)$

grazie veramente

ciampax
L'ho modificata! Adesso torna!

jograss
adesso per calcolare il lavoro lungo il segmento pq :

dL= $\vecv$*dp dp=dxi1 +dyi2+dzi3

dL= $sqrt(y)/(2*sqrt(x)+2*sqrt(x)*x*y)$dx + $sqrt(x)/(2*sqrt(y)+2*sqrt(y)*x*y)$dy

facendo il cambiamento di variabile ottengo dx= 2dt e dy=0 e estremi di integrazione 0 ed 1 , l' integrale da risolvere mi viene:

L= $\int_0^1(2/sqrt(1+2t)+1/(tsqrt(1+2t))+2sqrt(1+2t)+sqrt(1+2t)/(2t))dx$

integrale che faccio fatica a risolvere ...... mi date una mano per favore

grazie

ciampax
Mi spieghi perché ti complichi la vita? Se hai appena detto che $(Fx)_y=(Fy)_x$ questo vuol dire che esiste $f$ tale che $df=Fx\ i+Fy\ j$, no? Allora ti basta integrare una delle due componenti rispetto alla variabile della componente associata per determinare $f$. In pratica puoi fare

$f(x,y)=\int Fx\ dx+g(y)=A(x,y)+g(y)$ oppure $f(x,y)=\int Fy\ dy+h(x)=B(x,y)+h(x)$

e per determinare la forma di $g$ o $h$, a seconda di quale delle due formule hai usato prima, calcolare l'altra derivata e imporre l'uguaglianza, e cioè fare una delle due cose seguenti

$Fy=f_y=A_y+g'$ oppure $Fx=f_x=B_x+h'$

e risolvere una delle due equazioni differenziali del primo ordine rispetto a $g$ o $h$. A questo punto, una volta che hai scritto $f(x,y)$ per calcolare il lavoro ti basta fare

$L=f(Q)-f(P)$

sostituendo al posto di $x$ e $y$ le coordinate dei punti!

P.S.: faccio solo una osservazione, dal punto di vista del docente universitario. Ma quelle due formulette del cavolo di Teoria che si fanno su questa roba le hai almeno guardate? Non prenderla come una offesa (non lo è) ma mi pare che stai procedendo un tantinello alla cieca e che, sostanzialmente, tu non abbia capito l'essenza di questo esercizio. Se hai bisogno, fammi sapere.

jograss
ma ho difficolta anche con l' integrale di fx in dx

ciampax
Allora, vediamo di dare una conclusione a questo esercizio: essendo $Fx=\sqrt{y}/{2\sqrt{x}(1+xy)}$ dobbiamo calcolare

$f(x,y)=\int\frac{\sqrt{y}}{2\sqrt{x}(1+xy)}\ dx+g(y)$.

Posto $\sqrt{x}=t$ otteniamo $x=t^2$ da cui $dx=2t\ dt$ e quindi

$\int\frac{\sqrt{y}}{2\sqrt{x}(1+xy)}\ dx=\int\frac{2t\sqrt{y}}{2t(1+yt^2)}\ dt=\int\frac{\sqrt{y}}{1+(\sqrt{y} t)^2}\ dt=\arctan(\sqrt{y} t)$

da cui

$f(x,y)=\arctan(\sqrt{xy})+g(y)$.

Se adesso derivi rispetto ad $y$ ottieni

$Fy=f_y=\frac{\sqrt{x}}{2\sqrt{y}(1+xy)}+g'(y)$

da cui segue $g'(y)=0$ e quindi $g=cost$.

A questo punto l'integrale che vuoi calcolare risulta

$\int_P^Q \omega=f(Q)-f(P)=\arctan(\sqrt{3})-\arctan(0)=\pi/6$

che è il risultato cercato.

@melia
"ciampax":
Il dominio è $D={(x,y)\in RR^2\ : \ x>0,\ y>0,\ y\ne -1/x}$

Vorrei fare una osservazione: se x e y sono entrambi positivi, non è già implicito che $y!= -1/x$ visto che, per la positività di x, $-1/x$ è un numero negativo?
Confesso che non so risolvere l'esercizio, ma il dominio mi sembra con condizioni sovrabbondanti. Non basta $D={(x,y)\in RR^2\ : \ x>0,\ y>0}$?

ciampax
"@melia":
[quote="ciampax"]Il dominio è $D={(x,y)\in RR^2\ : \ x>0,\ y>0,\ y\ne -1/x}$

Vorrei fare una osservazione: se x e y sono entrambi positivi, non è già implicito che $y!= -1/x$ visto che, per la positività di x, $-1/x$ è un numero negativo?
Confesso che non so risolvere l'esercizio, ma il dominio mi sembra con condizioni sovrabbondanti. Non basta $D={(x,y)\in RR^2\ : \ x>0,\ y>0}$?[/quote]

Sì @melia, il dominio corretto è quello che dici tu, anche perché l'iperbole in questione non ha un ramo nel primo quadrante. :)

jograss
grazie tante

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