Lavoro lungo curva e potenziale
Buona sera a tutti!
Dovrei calcolare il lavoro di $F\equiv(e^(z^2)+ze^(x+y),2e^(z^2)+ze^(x+y),2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y))$ lungo la curva
$\gamma:{(x=t),(y=t-1),(z=t^3):}$
con $t\in[0,1]$
Mi calcolo il rotore di $F$:
$rot(F)=|(\veci,\vecj,\veck),(\partial/(\partialx),\partial/(\partialz),\partial/(\partialk)),(e^(z^2)+ze^(x+y),2e^(z^2)+ze^(x+y),2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y))|=$
$(4ze^(z^2)+e^(x+y)-(4ze^(z^2)+e^(x+y)))\veci+$
$(2ze^(z^2)+e^(x+y)-(2ze^(z^2)+e^(x+y)))\vecj+$
$(ze^(x+y)-ze^(x+y))\veck$
$=>rot(F)=\vec0$
$F$ essendo definito in tutto $RR^3$ e irrotazionale è conservativo.
Mi calcolo il potenziale:
${((\partialg)/(\partialx)=e^(z^2)+ze^(x+y)),((\partialg)/(\partialy)=2e^(z^2)+ze^(x+y)),((\partialg)/(\partialz)=2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y)):}$
$int(\partialg)/(\partialx)dx=inte^(z^2)+ze^(x+y)dx=xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z)$
Dove h indica che la costante della funzione potenziale dipende sia y che da z, proseguo:
$d/dy(xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z))=ze^(x+y)+d/dyh(y,z)$
$ze^(x+y)+d/dyh(y,z)=(\partialg)/(\partialy)=2e^(z^2)+ze^(x+y)$
$=>d/dyh(y,z)=2e^(z^2)$
*$=>h(y,z)=int2e^(z^2)dy=ze^(x+y)+k(z)$
$d/dz(ze^(x+y)+k(z))=e^(x+y)+k'(z)$
$e^(x+y)+k'(z)=(\partialg)/(\partialz)=2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y)$
$=>k'(z)=2z(x+2y)e^(z^2)$
**$=>k(z)=int2z(x+2y)e^(z^2)dz=2x\intze^(z^2)dz+4yintze^(z^2)dz=xe^(z^2)+2ye^(z^2)+c$
Ora rimontando tutti i pezzi ottengo la funzione potenziale:
$xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z)=xe^(z^2)+ze^(x+y)+ze^(x+y)+k(z)=xe^(z^2)+ze^(x+y)+ze^(x+y)+xe^(z^2)+2ye^(z^2)+c$
Cioè $g(x,y,z)=2xe^(z^2)+2ze^(x+y)+2ye^(z^2)+c$
Ora, per definizione di funzione potenziale, dovrei avere che $\nablag=F$, ma purtroppo nel mio caso non avviene, in quanto:
$\nablag=(2ze^(x+y)+2e^(z^2),2ze^(x+y)+2e^(z^2),2e^(x+y)+(x+y)4ze^(z^2))!=F $
Sono convinto che mi sto perdendo in un bicchier d'acqua, ma purtroppo non riesco a vedere l'errore, e questa è una cosa che mi capita spesso quando devo avere a che fare con così tanti calcoli.
Se qualcuno riuscisse a farmelo notare mi farebbe un gran piacere visto che sto incominciando a pensare che ci sia qualche errore a livello macchinario del metodo, anche se fino a ora mi si è sempre rilevato valido.
Personalemente credo che possa risiedere nei passaggi * e **, anche se mi sembrano del tutto plausibili.
Grazie a tutti in anticipo!
Dovrei calcolare il lavoro di $F\equiv(e^(z^2)+ze^(x+y),2e^(z^2)+ze^(x+y),2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y))$ lungo la curva
$\gamma:{(x=t),(y=t-1),(z=t^3):}$
con $t\in[0,1]$
Mi calcolo il rotore di $F$:
$rot(F)=|(\veci,\vecj,\veck),(\partial/(\partialx),\partial/(\partialz),\partial/(\partialk)),(e^(z^2)+ze^(x+y),2e^(z^2)+ze^(x+y),2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y))|=$
$(4ze^(z^2)+e^(x+y)-(4ze^(z^2)+e^(x+y)))\veci+$
$(2ze^(z^2)+e^(x+y)-(2ze^(z^2)+e^(x+y)))\vecj+$
$(ze^(x+y)-ze^(x+y))\veck$
$=>rot(F)=\vec0$
$F$ essendo definito in tutto $RR^3$ e irrotazionale è conservativo.
Mi calcolo il potenziale:
${((\partialg)/(\partialx)=e^(z^2)+ze^(x+y)),((\partialg)/(\partialy)=2e^(z^2)+ze^(x+y)),((\partialg)/(\partialz)=2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y)):}$
$int(\partialg)/(\partialx)dx=inte^(z^2)+ze^(x+y)dx=xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z)$
Dove h indica che la costante della funzione potenziale dipende sia y che da z, proseguo:
$d/dy(xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z))=ze^(x+y)+d/dyh(y,z)$
$ze^(x+y)+d/dyh(y,z)=(\partialg)/(\partialy)=2e^(z^2)+ze^(x+y)$
$=>d/dyh(y,z)=2e^(z^2)$
*$=>h(y,z)=int2e^(z^2)dy=ze^(x+y)+k(z)$
$d/dz(ze^(x+y)+k(z))=e^(x+y)+k'(z)$
$e^(x+y)+k'(z)=(\partialg)/(\partialz)=2z(x+2y)e^(z^2)+e^(x+y)$
$=>k'(z)=2z(x+2y)e^(z^2)$
**$=>k(z)=int2z(x+2y)e^(z^2)dz=2x\intze^(z^2)dz+4yintze^(z^2)dz=xe^(z^2)+2ye^(z^2)+c$
Ora rimontando tutti i pezzi ottengo la funzione potenziale:
$xe^(z^2)+ze^(x+y)+h(y,z)=xe^(z^2)+ze^(x+y)+ze^(x+y)+k(z)=xe^(z^2)+ze^(x+y)+ze^(x+y)+xe^(z^2)+2ye^(z^2)+c$
Cioè $g(x,y,z)=2xe^(z^2)+2ze^(x+y)+2ye^(z^2)+c$
Ora, per definizione di funzione potenziale, dovrei avere che $\nablag=F$, ma purtroppo nel mio caso non avviene, in quanto:
$\nablag=(2ze^(x+y)+2e^(z^2),2ze^(x+y)+2e^(z^2),2e^(x+y)+(x+y)4ze^(z^2))!=F $
Sono convinto che mi sto perdendo in un bicchier d'acqua, ma purtroppo non riesco a vedere l'errore, e questa è una cosa che mi capita spesso quando devo avere a che fare con così tanti calcoli.
Se qualcuno riuscisse a farmelo notare mi farebbe un gran piacere visto che sto incominciando a pensare che ci sia qualche errore a livello macchinario del metodo, anche se fino a ora mi si è sempre rilevato valido.
Personalemente credo che possa risiedere nei passaggi * e **, anche se mi sembrano del tutto plausibili.
Grazie a tutti in anticipo!
Risposte
Mi sembra che il potenziale sia $(x+2y)e^{z^2}+z e^{x+y}$.
Sapresti mica dirmi dove è che sbaglio?
Ad esempio, se $\frac{\partial h}{\partial y} (y,z) = 2 e^{z^2}$, allora
$h(y,z) = 2 y e^{z^2} + k(z)$.
$h(y,z) = 2 y e^{z^2} + k(z)$.