Question
Show that is a conservative force field overrightarrow (F)=(2xy+z^3)overrightarrow (i)+x^2overrightarrow (j)+3xz^2overrightarrow (k) . Find the scalar potential and the work done in moving an object in this field from (1,-2,1) to (3,1,4) Exercice 9: Given a vector field defined by overrightarrow (F)=4xzoverrightarrow (i)-y^2overrightarrow (j)+yzoverrightarrow (k) . Evaluate the flux of overrightarrow (F) over the surface bounded by x=0,x=1,y=0,y=1,z=0,z=1
Solution
4.5
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Roger
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Answer
Pour montrer que
est un champ de force conservatif, il faut démontrer que son rotationnel est nul. Calculons le rotationnel :
Le rotationnel étant nul, le champ
est conservatif.Pour trouver le potentiel scalaire
, on a :
=>
=>
=>
En comparant ces trois expressions, on déduit que
, où C est une constante.Le travail effectué pour déplacer un objet dans ce champ de (1,-2,1) à (3,1,4) est donné par la différence de potentiel :
**Exercice 9:**Pour calculer le flux de
à travers la surface définie par
, on utilise le théorème de la divergence :
Le volume V est le cube unitaire. Donc :
Le flux de
à travers la surface est donc
.