Coordinate cartesiane, polari sferiche e polari cilindriche

Presentazione sul tema: "Coordinate cartesiane, polari sferiche e polari cilindriche"— Transcript della presentazione:

1 Coordinate cartesiane, polari sferiche e polari cilindriche
i sistemi di coordinate curvilinee ortogonali sono costruiti scegliendo tre superfici dette “ superfici coordinate ” che vengono identificate ciascuna con un parametro reale l’intersezione di queste supefici identifica in maniera univoca un punto nello spazio nel caso del sistema cartesiano ortogonale le superfici coordinate sono piani perpendicolari tra loro z l’intersezione di due piani individua una retta, nello spazio, un “asse di riferimento” l’intersezione di un terzo piano passante per l’asse di riferimento e perpendicolare ai primi due piani individua in maniera univoca un punto nello spazio P vengono cosi’ determinati tre assi di riferimento ortogonali x,y,z y identificati dai tre versori ortogonali tra loro x

2 NO SI SI terna unitaria terna ortogonale terna destrorsa
i, j, k costituiscono una terna unitaria ordinata positivamente ^ terna unitaria terna ortogonale terna destrorsa O x y z O y x z O y x z NO SI SI ovviamente si avra’ anche

3 Coordinate polari sferiche
come superfici coordinate si assumono superfici sferiche 2) superfici semi coniche 3) semipiani scelti un punto fisso O come origine una retta orientata passante per O come asse di riferimento detta asse polare il semipiano s contenente l’asse z come riferimento s p le superfici sferiche P sono identificate dal raggio r della sfera i semiconi con centro in O sono identificati dall’angolo di apertura del cono a partire dall’asse polare q [ 0 ≤ q < p ] O O i semipiani p passanti per l’asse polare sono identificati dall’angolo che formano rispetto al semipiano s di riferimento j [ 0 ≤ j < 2p ] nel generico punto P la terna ortogonale e’ data dai tre versori orientati nelle direzioni perpendicolare alla sfera, perpendicolare alla superficie del cono, perpendicolare al piano p

4 le relazioni inverse sono:
coordinate cartesiane espresse in funzione delle coordinate polari sferiche : s O r P le relazioni inverse sono:

5 Coordinate polari cilindriche
come superfici coordinate si assumono 1) superfici cilindriche 2) piani e semipiani scelti : s un punto fisso O come origine una retta orientata passante per O come asse di riferimento detta asse polare coincidente con l’asse del cilindro O il semipiano s contenente l’asse z come riferimento O il piano p passante per O e perpendicolare all’asse z

6 i piani paralleli al piano p
sono individuati dalla loro posizione z P r le superfici cilindriche aventi come asse di simmetria l’asse di riferimento z sono definite dal raggio r della sezione normale del cilindro r > 0 z i semipiani passanti per l’asse di riferimento z sono caratterizzati dall’angolo j che formano rispetto al semipiano s di riferimento j [ 0 ≤ j < 2p ] p il versore uz(P) parallelo all’asse z e’ perpendicolare in P al piano p passante per il punto P dello spazio ^ ad una generica superficie cilindrica passante per il punto P dello spazio sara’ perpendicolare in P il versore ur diretto in direzione radiale uscente dall’asse di riferimento verso l’esterno

7 le relazioni inverse sono:
coordinate cartesiane espresse in funzione delle coordinate polari cilindriche : r P s O z le relazioni inverse sono:

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