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Integralrechnung: Herleitung der Rotationsformel

Dienstag, 9. März 2004, 15:59

Hoi,

ich sitz grad an nem Projekt für Mathe und komm nicht richtig weiter:
Es geht drum die Formel für das Rotationsvolumens um die x-Achse herzuleiten. Eigentlich is das auch alles klar, nur ein Schritt leuchtet mir nich so ganz ein. Jetzt hoff ich mal das hier jemand vielleicht ne Ahnung hat:

Also die Herleitung erfolgt über Zerlegung des Gesamtvolumens in n Zylinder.
Einmal ein Innenzylinder (vgl. Untersumme) und einem Außenvolumen (vgl. Obersumme).
Die Höhe der Zylinder ist die Schrittweite im Intervall.

So hab ichs bisher (tiefgestelltes d soll delta heissen)

Innenvolumen:
Vi = pi * [f(x)]² * dx

Außenvolumen:
Va = pi * [f(x + dx)]² * dx

In allen Quellen die ich bisher gefunden hab wird folgendermassen vorgegangen:

Innenvolumen < Volumen < Außenvolumen

Das leuchtet mir ja auch noch ein. Links und rechts kann man dann ja die Formeln von oben einsetzen.
Jetzt aber das Problem:

In den Quellen wird für das Volumen in der Mitte folgendes eingesetzt:

dV = Va(x + dx) - Va(x)

Das leucht mir irgendwie nicht ein da in dem Fall dV doch nur der kleine Ring zwischen Innen- und Außenvolumen wäre, oder nicht?

der Vollständigkeit halber schreib ichs mal noch weiter:

pi * [f(x)]² * dx < Va(x + dx) - Va(x) < pi * [f(x + dx)]² * dx

dann wird durch dx dividiert wodurch man erhält:

pi * [f(x)]² < [ Va(x + dx) - Va(x) ] / dx < pi * [f(x + dx)]²


[ Va(x + dx) - Va(x) ] / dx
ist dann Stammfunktion der Querschnittsfunktion, was wieder klar ist.

Das Problem ist wirklich nur wie man auf den Wert oder die Formel für das Volumen in der Mitte kommt.

Hoffe irgendjemand versteht das jetzt so und kann auch noch helfen ;D

1000 dank schonmal
"When mountains speak, wise men listen" - John Muir

Re: Integralrechnung: Herleitung der Rotationsform

Dienstag, 9. März 2004, 16:02

Ähem... wir haben uns die Volumenformel für einen Zylinder angeschaut und uns überlegt wie das sein könnte *g*

V = Pi * integral(f(x)²)

Genaueres weiß ich auch ned. *g* Herleitungen sind sowieso ... naja ... später wieder vergessen.

MfG
"I've always said, the Web is the sum of all human knowledge plus porn.", Ron Gilbert
UltraStar Manager 1.7.2 | Infos zu meinem PC | .o0 DeathSpank 0o.

Re: Integralrechnung: Herleitung der Rotationsform

Dienstag, 9. März 2004, 16:05

schon klar, aber für ne GSL sollte ich se halt verstehen. Im Prinzip könnte man auch einfach sagen wenn V inner Mitte steht und links und rechts das gleiche steht (bei unendlich vielen Zylindern) ist lim V = Vi = Va

Ich wollts aber eigentlich etwas eleganter lösen um meinen Mathe-Schnitt nicht zu ruinieren
"When mountains speak, wise men listen" - John Muir

Re: Integralrechnung: Herleitung der Rotationsform

Dienstag, 9. März 2004, 16:09

GSL ? Was das?

MfG
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Re: Integralrechnung: Herleitung der Rotationsform

Dienstag, 9. März 2004, 16:13

hmm so einen mist müsste ich eigentlich wissen ::)

Aber bevor ihc mir hier einen abbreche und möglicherweise was schreib was nicht ganz richtig ist sollten mal die Einsteins an die Front gehen ;)

Re: Integralrechnung: Herleitung der Rotationsform

Dienstag, 9. März 2004, 16:13

In BaWü gibts dank der tollen Oberstufenreform jetzt was das nennt sich GSL. In jedem Halbjahr muss jeder Schüler eine solche in nem (fast) beliebigen Fach halten. Is ne Mischung aus ner Unterrichtsstunde halten und nem Mörderreferat. Gezählt wird das Teil wie ne Arbeit.

Meine letzte hab ich in DV gemacht, war 45min Unterricht machen und 11 Seiten Handout zum Thema IP-Adressierung und Subnetting

BTW: ich glaub ich hab die Lösung zu meinem prob grad gefunden ;D

bin über ne erklärung aber trotzdem noch äußerst dankbar
"When mountains speak, wise men listen" - John Muir