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index_razor
BeitragVerfasst am: 24. Nov 2020 17:52    Titel: Re: Tensoren - Koordinatentransformationen

Corbi hat Folgendes geschrieben:
In Physik-Büchern werden Tensoren oft als Objekte definiert deren Komponenten sich bei einer Koordinatentransformation wie die Koordinatendifferentiale transformieren.
Aber warum transformieren sich die Tensor-Komponenten bei einem Wechsel des Koordinatensystems überhaupt?

Wenn man als Basisvektoren die Tangentialvektoren der Koordinatenlinien verwendet, dann ist obiger Sachverhalt klar. Aber man kann doch die Basisvektoren auch vollkommen unabhängig vom Koordinatensystem wählen und dann wären auch die Tensor-Komponenten unabhängig vom Koordinatensystem.


Aber wenn man von der Transformation der Tensorkomponenten unter Koordinatentransformation spricht, dann meint man damit ihre Abhängigkeit von der Koordinatenbasis



Natürlich mußt du nicht die zu gehörige Koordinatenbasis im Tangentialraum wählen. Du kannst in jedem Punkt irgendeine fixe Basis wählen und deine Tensoren darin ausdrücken. Die müssen nicht mal eine Koordinatenbasis sein.
TomS
BeitragVerfasst am: 24. Nov 2020 17:42    Titel:

Im Falle von Polarkoordinaten in der Ebene liegt an jedem Punkt eine Orthonormalbasis vor. Der radialen Einheitsvektor zeigt jeweils in radiale Richtung, der zweite Einheitsvektor steht senkrecht darauf. Damit ist diese Basis des Polarkoordinatensystems eben gerade nicht die des kartesischen Koordinatensystems, sondern eine in jedem Punkt gegenüber dieser rotierte Basis.
Corbi
BeitragVerfasst am: 24. Nov 2020 17:33    Titel:

Zitat:
Damit Dein Vektor z.B. (einfachhalber) auf der X-Achse nach der Trafo immer noch genauso lang ist, wie vor der Trafo.
Wenn die X-Basis vorher die Länge 1 hatte, dann hatte Dein Vektor mit Länge=5 eine Komponente mit A=5. Im neuen KoSystem ist x' = 5, dann muss die Komponente A'=1 sein, damit V' weiterhin die Länge 5 hat.

Gruß, Masterpie


das beantwortet meine Frage nicht so ganz.
Wenn ich beispielsweise ein kartesisches Koordinaten-System verwende und es auf ein Kugel-Koordinatensystem transformiere, dann zwingt mich doch eigentlich nichts dazu, andere Basisvektoren zu verwenden. Ich könnte immernoch die Basisvektoren, von vor der Transformation verwenden, und die Komponenten des Vektors würden sich nicht ändern.

Genau so auf einer Mannigfaltigkeit. Die Vektoren und Tensoren, existieren im Tangentialraum. Der Tangentialraum, und eine definierte Basis darin, existieren doch völlig unabhängig, vom Koordinatensystem auf der Mannigfaltigkeit.
masterpie
BeitragVerfasst am: 24. Nov 2020 14:42    Titel: Re: Tensoren - Koordinatentransformationen

Corbi hat Folgendes geschrieben:
Aber warum transformieren sich die Tensor-Komponenten bei einem Wechsel des Koordinatensystems überhaupt?.


Damit Dein Vektor z.B. (einfachhalber) auf der X-Achse nach der Trafo immer noch genauso lang ist, wie vor der Trafo.
Wenn die X-Basis vorher die Länge 1 hatte, dann hatte Dein Vektor mit Länge=5 eine Komponente mit A=5. Im neuen KoSystem ist x' = 5, dann muss die Komponente A'=1 sein, damit V' weiterhin die Länge 5 hat.

Gruß, Masterpie
Corbi
BeitragVerfasst am: 24. Nov 2020 13:21    Titel: Tensoren - Koordinatentransformationen

In Physik-Büchern werden Tensoren oft als Objekte definiert deren Komponenten sich bei einer Koordinatentransformation wie die Koordinatendifferentiale transformieren.
Aber warum transformieren sich die Tensor-Komponenten bei einem Wechsel des Koordinatensystems überhaupt?

Wenn man als Basisvektoren die Tangentialvektoren der Koordinatenlinien verwendet, dann ist obiger Sachverhalt klar. Aber man kann doch die Basisvektoren auch vollkommen unabhängig vom Koordinatensystem wählen und dann wären auch die Tensor-Komponenten unabhängig vom Koordinatensystem.

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