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[quote="pfeifhns"][b]Meine Frage:[/b] Hallo zusammen, ich habe die folgende Frage: Ich möchte die Geschwindigkeit in sphärischen Koordinaten berechnen und verwende dabei Tensorrechnung. Die kontravarianten Komponenten sind - nach Literatur - einfach die Ableitungen nach der Zeit. Wenn ich dann die kontravarianten Kompontenten mittels des Mtreiktensors in kovarinate Koponenten umrechne (Index herunterziehen), dann erhalte ich ein falsches Ergebnis. [b]Meine Ideen:[/b] Ich verwende die folgenden Funktionen für sphärische Koordinaten: [latex]x^1 (r,\theta,\phi )=r sin \theta cos \phi[/latex] [latex]x^2 (r,\theta,\phi )=r sin \theta sin\phi[/latex] [latex]x^3 (r,\theta,\phi )=r cos \theta[/latex] Der Metrik-Tensor ist die Diagonalmatrix [latex]g_ij=diag(1,r^2,r^2*sin^2\theta)[/latex] Die kontravariante Koponente der Geschwindigkeit ist: [latex]v^\theta = \frac{\dd \theta}{\dd t} [/latex] Wenn ich diese Komponente über den Metrik-Tensor in kovariant umwandele, erhalte ich: [latex]v_\theta = g_{\theta \theta} v^\theta = r^2 v^\theta = r^2 \dot{\theta}[/latex] Es muss aber [latex]v_\theta =r \dot{\theta}[/latex] sein. Wo ist mein Gedankenfehler? Ist es, dass die kontravarianten Komponenten mit den Inversen der Lamé-Koeffizienten zu versehen sind? Das wäre in diesem Fall "r", und dies würde sich dann herauskürzen, so dass das richtige Ergebnis herauskommt. VG Hans[/quote]
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pfeifhns
Verfasst am: 11. Jun 2024 17:33
Titel: Kovariante/kontravariante Geschwindigkeitskomponenten
Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich habe die folgende Frage:
Ich möchte die Geschwindigkeit in sphärischen Koordinaten berechnen und verwende dabei Tensorrechnung. Die kontravarianten Komponenten sind - nach Literatur - einfach die Ableitungen nach der Zeit. Wenn ich dann die kontravarianten Kompontenten mittels des Mtreiktensors in kovarinate Koponenten umrechne (Index herunterziehen), dann erhalte ich ein falsches Ergebnis.
Meine Ideen:
Ich verwende die folgenden Funktionen für sphärische Koordinaten:
Der Metrik-Tensor ist die Diagonalmatrix
Die kontravariante Koponente der Geschwindigkeit ist:
Wenn ich diese Komponente über den Metrik-Tensor in kovariant umwandele, erhalte ich:
Es muss aber
sein.
Wo ist mein Gedankenfehler?
Ist es, dass die kontravarianten Komponenten mit den Inversen der Lamé-Koeffizienten zu versehen sind? Das wäre in diesem Fall "r", und dies würde sich dann herauskürzen, so dass das richtige Ergebnis herauskommt.
VG Hans