VII. Integrali di superfice

(Mehdi Shkreli) #1
퐶표푠(푁⃗⃗^ ,푍)=^1

√ 1 +(푍푋′)^2 +(푍푌′)^2

, mentre il rapporto 퐶표푠(푁

⃗⃗ (^) ,푌)
퐶표푠(푁⃗⃗^ ,푍)=−^ 푍푌



Trasformiamo adesso l’integrale I 1 in un integrale doppio sulla Sxy, che è la proiezione della S nel
piano XY.


퐼 1 =∫∫[푃푍 ′ ⋅

푐표푠(푁⃗⃗^ ,푌)

푆 푐표푠(푁⃗⃗^ ,푍)

−푃푌 ′ ]⋅푐표푠(푁⃗⃗^ ,푍)⋅푑푆= −∫∫ [

푆푋푌

푃푍 ′ ⋅푍푌 ′ + 푃푌 ′ ] 푑푥푑푦

Dalla formula della derivata parziale della funzione composta P = P (x, y, Z (x, y)), si ha



휕푦

푃[푥,푦,푍(푥,푦)]=

휕푃

휕푦

+

휕푃

휕푧


휕푍

휕푦

quindi si ottiene:


퐼 1 =−∫∫

휕푃

푆푋푌휕푦

푑푥푑푦

Applicando in questo integrale la formula di Green, si ha:


퐼 1 =∮ 푃(푥,푦,푍(푥,푦)) 푑푥

퐿푋푌

siccome LXY è la proiezione della linea L nel piano XY, allora si ha


퐼 1 =∮푃(푥,푦,푧)푑푥


Ovvero


∫∫푃푍 ′ 푑푧푑푥−푃푌 ′ 푑푥푑푦


=∮푃 푑푥


Nel modo analogo si possono calcolare l’integrale, I 2 , I 3. Facendo loro somma si ottiene la formula
di Stock (1), la quale può essere scritta anche con l’integrale di primo tipo di superficie:


∫∫[(푅푌 ′ −푄푍 ′ )


⋅푐표푠(푁⃗⃗^ ,푋) +(푃푍 ′ −푅푋 ′ )⋅푐표푠(푁⃗⃗^ ,푌)+(푄푋 ′ −푃푌 ′ )⋅푐표푠(푁⃗⃗^ ,푍)] 푑푠=

=∮푃푑푥+푄푑푦+푅푑푧


(^)

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