Seconda Forma Fondamentale

Chicco_Stat_1
Qualcuno saprebbe dimostrarmi, oppure indicarmi un teorema che lo affermi, l'invarianza del secondo tensore fondamentale (cioé quello associato alla seconda forma fondamentale) rispetto a cambiamenti di parametrizzazioni su (ipotizziamo di essere in $RR^3$) una superficie bidimensionale?

Risposte
Chicco_Stat_1
sob sob nessuno mi risponde!! :(
ehhe

_Tipper
Appena 12 minuti.. dai tempo al tempo... :-D

Chicco_Stat_1
ho un paio di post indietro che risposta non ne hanno ricevuta proprio eheh, mi preoccupo io! qui non si pensa a meeee bwaaaaaah
:-D ghghgh

wedge
a me non sembra che il tensore sia invariante, anzi al cambio di parametrizzazione la matrice associata a II si trasforma per congruenza.
similmente capita per I, così ad essere invarianti sono le curvature K e H, che sono traccia e determinante della matrice dell'operatore di forma S, che in conseguenza di quanto detto prima si trasforma per similitudine.

Chicco_Stat_1
io mi riferisco al cambiamento della parametrizzazione (u,v) sulla superficie, non delle (x,y,z) dello spazio ambiente

il tensore metrico dipende solo da come la superficie è immersa nello spazio, non da come ti muovi su di essa, questa mi pare si chiami invarianza per flessione..vale anche per il secondo tensore fondamentale, ma vorrei trovare un risultato a riguardo visto che l'ho solo letto buttato lì..

wedge
anche io mi riferivo alle (u,v), non sono d'accordo con quello che scrivi.
pensa ad un piano: la sua prima forma in coordinate polari e in coordinate cartesiane non è affatto la stessa.

Chicco_Stat_1
si mi sa che sto facendo un po' di confusione, grazie per la precisazione! allora mettiamola in questi termini, visto che sono questi che mi interessano:
le distanze $ds^2$ e $domega^2$ ricavabili tramite le relazioni

$ds^2 = g_(ij)dx^idx^j$
$domega^2 = b_(ij)dx^idx^j$

dove $g_(ij)$ e $b_(ij)$ sono gli elementi di primo e secondo tensore fondamentali sono degli invarianti rispetto ad un cambio di coordinate sulla superficie?

Chicco_Stat_1
io avevo in mente di sottoporli ad una verifica del tipo: passo da una parametrizzazione $X=X(theta_1,theta2)$ ad una $Y=Y(phi_1(theta_1,theta_2),phi_2(theta_1,theta_2)$ con $X°Y^(-1)$ diffeomorfismo
e vedo nelle componenti cosa succede, ovvero moltiplico per il determinante dello jacobiano le derivazioni e ricalcolo $ds^2$ e $domega^2$...tu che dici?

wedge
"Chicco_Stat_":

$ds^2 = g_(ij)dx^idx^j$


ds^2 è invariante, certo, proprio a causa della non invarianza dei vari g_ij

"Chicco_Stat_":

$domega^2 = b_(ij)dx^idx^j$


non ho mai visto una distanza indotta dalla seconda forma, forse è utilizzata in ambiti che non conosco (ho visto che studi statistica)...

Chicco_Stat_1
"wedge":
[quote="Chicco_Stat_"]
$ds^2 = g_(ij)dx^idx^j$


ds^2 è invariante, certo, proprio a causa della non invarianza dei vari g_ij

"Chicco_Stat_":

$domega^2 = b_(ij)dx^idx^j$


non ho mai visto una distanza indotta dalla seconda forma, forse è utilizzata in ambiti che non conosco (ho visto che studi statistica)...[/quote]

questa forma quadratica misura la distanza di un punto su una superficie dal piano tangente alla superficie in un punto infinitesimamente vicino, e mostra come questa distanza (e questo lo si vede nelle componenti del secondo tensore) sia identica alla proiezione della distanza fra i due punti sulla normale alla superficie nel punto di tangenza

Chicco_Stat_1
per essere più chiari..
costruisco il piano tangente ad un punto della superficie, sia $((x^1)_0,(x^2)_0)$ tale punto, ora prendo un altro punto $((x^1)_0+dx^1,(x^2)_0+dx^2)$ infinitesimamente vicino.
voglio calcolare la distanza del secondo punto dal piano tangente, e questa è uguale alla proiezione del segmento che unisce $((x^1)_0,(x^2)_0)$ e $((x^1)_0+dx^1,(x^2)_0+dx^2)$ sulla normale alla superficie in $((x^1)_0,(x^2)_0)$
per calcolare questa distanza si usa il secondo tensore fondamentale tramite la forma quadratica data prima

wedge
siamo pari, questa volta sono stato io ad avere un blackout :wink:
rimando la discussione a domani per evidente mia sonnolenza.

Chicco_Stat_1
ok...grazie mille comunque!!

io continuerò a sbattere la testa su come dimostrare che $ds^2$ e $domega^2$ sono invarianti...
se qualcuno ha qualche idea? mi può dare un suggerimento? o anche solo citarmi un qualche teorema in merito? qualcosa che dica $ds^2$ è invariante (con dimostrazione però)?

io sto provando a mano facendo un cambio di parametrizzazione ma francamente il cervello non lavora più come dovrebbe dopo due giorni in piedi, e le derivate mi stanno mandando insieme gli occhi :P ehhe

wedge
quello non è difficile, ChiccoStat. (ora che ho capito cosa chiedi)
con un po' di differenziazioni di funzioni composte dovresti arrivarci...
scrivi ogni dx_i^2 come differenziale di una funzione $x_i(y_i)$ ove gli y_i rappresentano la nuova parametrizzazione e fatti la barca di conti seguente...
oppure un'altra strada potrebbe (potrebbe!) essere quella di considerare che la distanza è data da ds^2 = I(dP,dP) e usare le leggi di trasformazione che ho scritto nel mio primo post.
a domani per maggiori dettagli.

Chicco_Stat_1
ti ringrazio molto...purtroppo il mio relatore è uno all'antica..non sai che lotta ho dovuto fare per poter inserire nella tesi (per altro come se fosse una nota pittoresca) le espressioni dei tensori fondamentali e delle forme ad essi associate con il linguaggio dell'algebra lineare... vuole tutto per componenti "per rendersi bene conto"...ma buon dio a momenti ha conosciuto Gauss e mi avanza dei dubbi su queste cose?...boh.. ehhe
in sostanza mi toccherà fare per componenti, e domani devo arrivare da lui con la soluzione perché se no è la rovina, lunedì devo consegnare la tesi e domani è l'ultimo incontro..speriamo bene :)

grazie mille ancora comunque

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