Vektorsko polje: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Loveless (razgovor | doprinosi)
m robot Dodaje: bs:Vektorsko polje
Redak 5:
 
==Formalna definicija==
Neka je <math>D\subseteq\mathbb{R}^n</math> i neka <math>X_0</math> označava skup svih radij-vektora u koordinatnom sustavu <math>\left(O,x_1,x_2,x_3,...,x_k\right); k = \dim D</math>, tj.
Za podskup ''S'' [[vektorski prostor|vektorskog prostora]] '''R'''<sup>''n''</sup>, '''vektorsko polje''' je dano [[funkcija|funkcijom]] <math> V_x: S \to \mathbf{R}^n</math> u standardnim Euklidskim koordinatama (''x''<sub>1</sub>, ..., ''x''<sub>''n''</sub>). Ako postoji neki drugi koordinatni sustav ''y'' na ''S'', tada je <math>V_y := \frac{\partial y}{\partial x} V_x</math> opis istog vektorskog prostora u koordinatama ''y''. Općenito, vektorsko polje nije samo kolekcija [[skalarno polje|skalarnih polja]]
 
:<math>X_0=\{\overrightarrow{OM}| M=(x_1,x_2,x_3,...,x_k)\in\mathbb{R}^n \}</math>.
 
Kažemo da je '''[[funkcija]] skalarne varijable''' (kraće: '''vektorska funkcija''' ili '''vektorsko polje''') svaka funkcija
 
:<math> \overrightarrow{\textbf{W}}:D\mapsto X_0.</math>
 
Drugim riječima, vektorsko polje je prostorna funkcija koja svakoj točki prostora pridružuje [[vektor]].
 
==Transformacije sustava==
Neka je <math>S\subseteq\mathbb{R}^n</math> i <math>V_x:S\mapsto\mathbb{R}^n</math> vektorsko polje u euklidskim
koordinatama. Ukoliko je <math>Y</math> neki drugi koordinatni sustav na ''S'', tada je izraz za to vektorsko polje u sustavu
<math>Y</math>:
:<math>V_Y:=\frac{\partial y}{\partial x}V_x.</math>
 
==Napomene==
Za ''V'' se kaže da je C<sup>''k''</sup> vektorsko polje, ako je ono ''k'' puta diferencijabilno.
 
Jako je važno razlikovati '''vektorsko''' i '''skalarno''' polje! Što vrijedi za vektore i [[skalar|skalare]], isto vrijedi i ovdje: glavna i bitna razlika je u ''koordinatnim transformacijama'': skalar sam po sebi ''jest'' koordinata, dok je vektor ''opisan'' koordinatama, ali sam po sebi nije kolekcija koordinata. Tako i skalarno polje svakoj točki prostora pridružuje ''koordinate'', a vektorsko vektore.
 
==Primjene==
Vektorska polja se najviše primjenjuju u [[fizika|fizici]], npr.
* [[brzina|Brzinu]] vjetra možemo zamisliti kao vektorsko polje u <math>\mathbb{R}^7</math> (!), gdje je svaka točka opisana sa sedam koordinata: <math>\left(v_x,v_y,v_z,t,x,y,z\right)</math> (polje je zavisno o vremenu!).
* Brzina protjecanja [[fluid|fluida]] kroz cijev.
* Opis magnetskog djelovanja.
* Opis električnog djelovanja.
* [[Gravitacija]].
 
==Podjela==
Prema [[divergencija|divergenciji]] i [[rotacija|rotaciji]], vektorska polja dijelimo na:
* Potencijalno ili bezvrtložno:
:<math>\mbox{rot}\overrightarrow{W}=0 \mbox{ (svuda)}</math>
:<math>\mbox{div}\overrightarrow{W}\neq 0 \mbox{ (barem u nekim točkama)};</math>
* Solenoidno ili bezizvorno:
:<math>\mbox{rot}\overrightarrow{W}\neq 0 \mbox{ (barem u nekim točkama)}</math>
:<math>\mbox{div}\overrightarrow{W} = 0 \mbox{ (svuda)};</math>
* Laplaceovo:
:<math>\mbox{rot}\overrightarrow{W}=0 \mbox{ (svuda)}</math>
:<math>\mbox{div}\overrightarrow{W}=0 \mbox{ (svuda)};</math>
* Polje općeg oblika ili složeno polje:
:<math>\mbox{rot}\overrightarrow{W} \neq 0 \mbox{ (barem u nekim točkama)}</math>
:<math>\mbox{div}\overrightarrow{W} \neq 0 \mbox{ (barem u nekim točkama)}.</math>
 
==Povezani pojmovi==
* [[Divergencija]]
* [[Rotacija]]
* [[Tok]]
 
==Vanjske Poveznice==
* [http://www.grad.hr/nastava/matematika/mat2/node20.html Skalarna i vektorska polja. Gradijent.]
* [http://lavica.fesb.hr/mat3/predavanja/node7.html Skalarna i vektorska polja.]
* [http://mathworld.wolfram.com/VectorField.html Wolfram: Vector Fields]
* [http://www.falstad.com/vector/ 2D Vector Field Simulation]
* [http://www.falstad.com/vector3d/ 3D Vector Field Simulation]
 
==Primjeri==