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[quote="Block8"]Hallo Physiker Ich habe bei einer Fragestellung ein kleines Problem. Wie oben schon beschrieben, soll ich die Masse einer Kugel mit radialsymmetrischer Massendichte bestimmen und dabei die Kugelkoordinaten verwenden. Ich habe jetzt schon hergeleitet, dass für das Volumen einer Kugel in Kugelkoordinaten gilt: [latex]V = \int_0^\pi \! \int_0^{2\pi} \! \int_0^R \! r^2 sin(\vartheta) \, \dd r \, \dd \varphi \, \dd \vartheta [/latex] Die Massendichte ist jetzt folgendermaßen gegeben: [latex]\rho(\vec{r}) = \rho_0 * (1 - \frac{|\vec{r} |}{R} )\ fuer\ |\vec{r} |\leq R [/latex] [latex]\rho(\vec{r}) = 0\ fuer\ |\vec{r}| > R [/latex] Für die Masse M gilt ja: [latex]M = \int_a^b \! \rho(\vec{r}) \, \dd V [/latex] (Weiß nicht, wie ich beim Integral die Grenzen wegbekomme) Was ich jetzt nicht genau weiß, wie ich eine variable Dichte richtig in mein integral einbaue, sodass am Ende die richtige Masse rauskommt. Da bräuchte ich etwas Hilfe. Ausrechnen kann ich dann wieder selber. Danke Schönen Abend[/quote]
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TomS
Verfasst am: 19. Dez 2013 22:14
Titel:
Wiktoria hat Folgendes geschrieben:
pressure hat Folgendes geschrieben:
Kein Tippfehler, das Integral läuft formal über den ganzen Raum und damit bis Unendlich.
Wenn du meinst.
Ich denke nach wie vor, dass die Integralgrenzen von r=0 bis r=R gehen.
Nun, das kommt darauf an, wie du die Dichtefunktion definierst. Wenn du sagst, es liegt eine Kugel mit Radius R vor, dann ist klar, dass im folgenden nur bis R integriert wird. Wenn du von einer kugelsymmetrischen Massenverteilung ausgehst, dann ist unendlicher Radius erst mal die allgemeinste Möglichkeit, ein endlicher Radius dagegen ein Spezialfall.
Wiktoria
Verfasst am: 19. Dez 2013 09:11
Titel:
pressure hat Folgendes geschrieben:
Kein Tippfehler, das Integral läuft formal über den ganzen Raum und damit bis Unendlich.
Wenn du meinst.
Ich denke nach wie vor, dass die Integralgrenzen von r=0 bis r=R gehen.
TomS
Verfasst am: 18. Dez 2013 21:20
Titel:
Für radialsymmetrische Funktionen f(r) gilt
pressure
Verfasst am: 18. Dez 2013 20:34
Titel:
Kein Tippfehler, das Integral läuft formal über den ganzen Raum und damit bis Unendlich. In diesem Fall ist die Dichte nur im endlichen Bereich (
) von Null verschieden, entsprechend brauch effektiv nur bis
integriert werden.
Zu der Integration: Ja, für die Winkelintegration ist
konstant und diese sollte
ergeben. Für die
-Integration musst du nur deine Dichte einsetzen, es verbleibt
Wiktoria
Verfasst am: 18. Dez 2013 19:48
Titel:
Tippfehler bei pressure?
Das innere Integral läuft von r=0 bis R.
Ich habe als Ergebnis M = 1/3*rho_0*R³*pi
Block8
Verfasst am: 18. Dez 2013 19:44
Titel:
Danke für die schnelle Antwort.
Für
und
ist
eine Konstante?
Aber bei
muss ich
dann integrieren?
Wie mache ich das dann?
Und wie berücksichtige ich die vorgegebene Verteilung der Massendichte?
Danke für die Hilfe
pressure
Verfasst am: 18. Dez 2013 19:26
Titel:
Damit geht es weiter:
Block8
Verfasst am: 18. Dez 2013 18:59
Titel: Masse einer Kugel mit radialsymmetrischer Massendichte
Hallo Physiker
Ich habe bei einer Fragestellung ein kleines Problem.
Wie oben schon beschrieben, soll ich die Masse einer Kugel mit radialsymmetrischer Massendichte bestimmen und dabei die Kugelkoordinaten verwenden.
Ich habe jetzt schon hergeleitet, dass für das Volumen einer Kugel in Kugelkoordinaten gilt:
Die Massendichte ist jetzt folgendermaßen gegeben:
Für die Masse M gilt ja:
(Weiß nicht, wie ich beim Integral die Grenzen wegbekomme)
Was ich jetzt nicht genau weiß, wie ich eine variable Dichte richtig in mein integral einbaue, sodass am Ende die richtige Masse rauskommt.
Da bräuchte ich etwas Hilfe. Ausrechnen kann ich dann wieder selber.
Danke
Schönen Abend