Dokumen ini membahas integral lipat tiga pada koordinat tabung dan koordinat bola. Koordinat tabung dan bola digunakan untuk mempermudah perhitungan integral lipat tiga pada benda pejal dengan sumbu simetri. Metode partisi dengan elemen volume tabung atau bola digunakan untuk mendekati integral menjadi rumus baru yang bergantung pada koordinat tabung atau bola. Contoh soal integral lipat tiga pada tabung lingkaran dan benda pejal homogen di batasi oleh
1 of 11
Downloaded 51 times
More Related Content
Integral Lipat Tiga dalam koordinat Tabung dan Bola
4. Ketika suatu benda pejal S di ruang-tiga mempunyai suatu
sumbu simetri, perhitungan integral lipat-tiga atas S seringkali
dipermudah dengan koordinat silindris (tabung).
Koordinat Silindris dan Cartesius dihubungkan oleh
persamaan-persamaan :
= y = + =
Sebagai akibatnya, fungsi f(x, y, z) bertransformasi menjadi :
f(x, y, z) = f( , , z) = f(r, , z)
5. Sekarang, misalkan kita bermaksud menghitung ,
dengan S suatu daerah benda pejal. Tinjau pempartisian S
menggunakan suatu kisi tabung, dengan elemen volume
khas berbentuk seperti pada gambar .
Karena kepingan ini(disebut baji silindris) mempunyai
volume
= 倹 ,maka jumlah yang mengaproksimasi
integral mempunyai bentuk rumus
Dengan mengambil limit ketika norma partisi mendekati nol
mengarahkan kita ke suatu integral baru dan menyarankan
suatu rumus penting untuk perubahan dari koordinat
Cartesius ke koordinat silindris dalam suatu integral lipat
tiga.
, , v
6. Misalkan S berupa benda pejal sederhana z dan misalkan
proyeksinya ヰ. Pada bidang xy adalah sederhana r, seperti diperlihatkan
pada gambar. Jika f kontinu pada S, maka :
Fakta kunci yang harus diperhatikan ialah bahwa dz dy dx dari koordinat
cartesius menjadi r dz dr d dalam koordinat silindris
dz dy dx = r dz dr d
7. Contoh Soal :
Carilah massa dan pusat massa suatu tabung lingkaran tegak pejal S, dengan
asumsi kerapatan sebanding terhadap jarak dari alas
= = 0
9. Pada gambar 1 adalah koordinat sferis yang mempelajari persamaan :
= = =
Menghubungkan koordinat Sferis dan Cartesius. Gambar 2 memperlihatkan
elemen volume dalam koordinat Sferis (disebut baji bola). Walaupun kita
menghilangkan rinciannya, dapat di perlihatkan bahwa volume baji bola
yang di tunjukan adalah
=
Dengan ( , , ) sebuah titik di baji yang di pilih secara tepat.
Pempartisian suatu benda pejal S dengan menggunakan suatu kisi bola yang
membentuk jumlah yang cocok, dan dengan mengambil limit akan
menghasilkan suatu integral, dengan bentuk dz dy dx digantikan oleh
2
.
, , V=
( , , )
Gambar 1
Gambar 2
10. Contoh Soal :
Carilah volume dan pusat massa suatu benda pejal homogen S yang dibatasi di
atas oleh bola = dan di bawah oleh kerucut = , dengan a dan
konstanta.
= = 0