求一段均匀圆柱面S:χ2+y2=R2(0≤z≤h对原点处单位质点的引力,设S的面密度ρ=1.

admin2018-06-12  36

问题 求一段均匀圆柱面S:χ2+y2=R2(0≤z≤h对原点处单位质点的引力,设S的面密度ρ=1.

选项

答案由对称性可知,引力F=(F1,F2,F3),其中F1=F2=0,只需求z方向的分量F3.圆柱面上[*]点(χ,y,z)处取曲面微元dS,它对该质点的引力沿,r(χ,y,z)方向,模为k[*], r=|r|=[*]. 引力dF=[*],在z轴方向的分量dF3=[*]zdS. [*]整个圆柱面对质点的引力的z分量为F3=[*]. 现投影到y平面上求这个曲面积分.S如图28—3,投影区域 Dyz:-R≤y≤R,0≤z≤h. 前半曲面S1的方程χ=[*],(y,z)∈Dyz, [*]

解析
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