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Divergenz eines Vektorfelds


CC-BY-NC-SA 3.0

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wasist die Divergenzund das erste Mal in der zweizweit sovon Ideeich nehme eine MetallplattedasLeben als ein als sieunter die Metallplattestelle ich eine Kerzenauf die MetallplatteEiswürfelan anderer Stelleist damit das ganzedauertsie hierundnun kann ich mir zum Beispielansehen wie Energie fließtin dieser Platteeine zweidimensionaleEnergieverteilungsverteilungund es wird offensichtlich Energie vom roten zum aufschließenvon Wanzenkartenschließendie sich an Cookdassoll jetzt meine Platteichhabe eine ?? in dieQuelle?? dieKerze drunter setztvon da ?? ließ in die ??schließtEnergiein den Rest der Platte reinund ich habe eineSenkedieals ?? drauf liegendort fließt Nickiihn vom Restder Plattewasich jetzt hier schon sonaiv angemalt habe hat auch eine physikalische Bedeutungdas nicht belustigtfällt??ich schreib hier mal faul dafürPersonalgeschwindigkeitsgeschwindigkeit?? Energiekann anscheinend ganz hinhaut mit der Geschwindigkeitsgeschwindigkeitdie Richtungvom FlussdichteFeldgibt lokal an Richtungdas fließt Wasser betrachte den Fall die Energieund der Betragdieses Sektors die Länge des Sektorssagt etwas dazuwie schnell das ganze passiert und stellt sich folgendes Vorgehen in einen Metersenkrecht zu diesem Vektor ein Meter senkrecht zum Vektorund Kuchen dann was in der nächsten Sekunde durch diesen Meter durchfließtin diesem Fall andas soll die Längesein ein Maß für die Geschwindigkeitistwie viel istdurch einen Mieter quer zu dieser Richtungin der nächsten Sekundealso einheitsmäßigist er mir bei der Energiebei wie viel schulfließenin der nächsten Sekundedurch diesen ein Meter um Meter Sekundeähm zwei dimensionalim drei dimensionalenmitdem eindimensionalsich durcheinen Mietereine SekundeKomma nicht EnergiebetrachtetsondernMassenschlüsselentsteht natürlich Kilogrammund Meter Sekundewenn ich Ladung betrachte habe ich ?? Prometheusnicht als Betragsanzahlan Meter pro Sekundeund so weiterFlussdichte hat jeweils passende Einheiten ihr für die Energie im zwei dimensionalenJoule pro Meterund Sekundemitder FlussdichteKomma nunden Ausschluss aus einem Gebiet bestimmenMetallstückhier in zwei Dkann ich mich frageneben eine Kontur hierwie viel Energieist in der nächsten Sekundedurch diese Kulturdas lässt sich Flussdichte beantwortenjain ihr Lokal passiert in welche Richtung wie viel Energie fließtfreiesFeld der Flussdichteauf dieser kontrolliertden AusschlussAusdieser KonturderTrick istsich die Kurve hierdurcheinen PolygonzugeinzelneStücke lassen ?? auch gerne malDSund sich dann zu überlegen was denn durch jedes dieser geraden Stübchen fließtdasManilaVergrößerungnoch ein Stückcheninteressiertnoch ein StückchendasStädtchenes sollein Schreibenes??und nunzeigtmein Flussdichteirgendwiequerfeldeinüber das was rausschließen bis in Richtungder Wand das interessiert mich nicht ausschließtauchklaraus der Wand herausan mich interessiert aber der senkrechteAnteilsenkrechter Anteilder Flussdichtezur Wandsollte noch einmalsenkrechtenAnteil kriegt man am einfachsten durch Skalarproduktdie sind Vektordass es schlicht und ergreifendum minus zwanzig Gradim Uhrzeigersinn um minus zwanzig Grad gedrehtDSdas Cabrio vom roten und grünen Bildern dann weiß ich den senkrechten Anteil von Frauen zuDS aus dem ?? auch die Länge von der es mit eindeutig Skalarproduktdie länger als Faktor drinder ersten gerneDINeinInfinitiv immer kleine Stückchensenkrechtzur Kurvenach außenwas also auch sinnlos ist?? Flussdichte wirkte Skalarproduktmit DINhabe ich in der SummeSommerden Ausschluss?? des Integral und seines angeschlossenen Konturdas wäre üblicheVorstellung ?? ?? Flussdichteintegriert mit senkrechtenElementumdie Kultur weiß man was in der nächsten Sekundeausschließenin der Praxis ?? setze ich dann in irgendeiner Form geben ich mein das ausrechnen kann?? zwar nett ausaber nichts ausrichtenkleines Problemandieser die Überfahrt anschreiben welche Gründe müssen alle welche Google ich um einmalwenn ich meine kurzerhand interessieren kannsang?? seine FunktionsvektorX in Abhängigkeitvon es und dieses es läuft von A bis BhierVektorfeldder Flussdichte Sektorabhängigkeitaktuellen Position malsozeige jetzt brauche ich erst malmeinen die esdas hier kriege ichmitden GeschwindigkeitsvektorX nach DS Bildermalt esund es ist einfach ganz Naivparameterder von AusbilderMarco Weber wirdeiner richte es ausgedrückt?? ganz vergessen ich braucheeine Drehung um neunzig Gradfalsch rumkönnteman das jetzt hier mal inKomponenten aufsplitten?? Xnach DS obenYuntendas aus und letztlich immer noch die dreiundneunzigGrahamneunzigGradmit dem Uhrzeigersinndas heißt was vorher X war nunminus?? und was vor Y warnun Xeinfach sprechen vertauschen und Vorzeichen versehenund ?? insgesamthabe XPdie Parametrisierungan der Stelle nehme ich dasVektorfeldMasonnach den ?? steht esdieneueY Komponenteist minus die alte ??wieesunter X Komponente ist die alteY nachDS so könnte man das besser dann ausrechnenheutederAusschuss ist nun Kreis additivzähltThurmanals C einsund darineine Konturgelingt es heute inBrüssel Stück hierreinpassenKomma nur zweiTourdreisollen perfekt passenStückfür Stück an einerC dreidann gilt für den Ausschlussdass der Ausschlussauseinsgleich den Ausschlussaus C zweiplus dem Ausschlussaus C drei sein mussdennsie drei fließtschließlichauch aus C eins rausoder fließt in C zweidreiWasser wenn sie zwei rein fließt der PC zwei negativ ?? das heißt es wird aus dieser Summe rauspassen sie zwei noch ausschließtist hier jetzt dasauch aus C eins ausschließtdas heißt hier entlang dieser Grenzlinieheben sich die Beiträgeder Ausschluss aus den zwanziger drei auf?? damit zu einer Politik bitte das geht natürlich nicht mit zwei Millionentausend Regionen machenoder mehr Millionen Regionen macheninsbesonderekannmit ganz vielen kleinen quadratischenRegionen machendasund wenn ich diese Idee aneine beliebige Korrektur zu nehmenund die ganz kleine Kachelnzu unterteilenvertrat?? dann natürlich auch GrenzwertedazudieseKachelndefinierte sie mal klein werden zu lassen am Rande gibt's welche diese nicht quadratischgetragen aber nichts bleibendeswenn die Flussdichtenicht als pathologisch istanwesentlicheswas hierinQuadratenin der Mitte passiertso möchte das aufteilen?? Schweiz ein und hoch seindann weiß ichdass der AusschlussAusschlussaus diesem BereichAußenbereichsehendie Summe istüber alle grünen Teilealso hinjetztmuss ich natürlichüber dieses Grünenthal rechnenSchlusslicht Vektor malin vielen dieser Maler Normalenvektordenn das ist ja der Ausschlussaus dem jeweiligen grünen Teilcheneines Grüne Teilchen aber immer kleiner wirdKomma kann immer kleiner wird kann man hierfürein relativ simpler ?? gebenundgenau so vorsichtig herleitenmichinteressiertalsodieses integralNüber ein kleines??über ein kleines Flächenstücksagen wir von X null Y nullX untenA nach rechtsund H nach obenmit dem ansich integrierenvon X null sechs null groß Hgroß HXinteressiertmich was hier ??also dieKomponentedes FlussdichteRektorsin negativeHilfseinrichtungminus die Komponente vom Schlusslicht?? minorSkiund an welcher Stelledas ist alles auf der HöhenullXmit dem er weiterals X gleich X null plus HaarYneun durch von in der ?? von Y nullnull groß HYY läuft durchY null bisHinteressiertmichdie KomponentedesFlussdichte Rektorsin positiveLängsrichtungFrau XX stehendannhier obenwas fließt da ausX geht von X null sechs null groß HXintegriertXY ist hier besonders??undmich interessiert??Plus in positiverRichtungdas machtFrau Yund der letzteY von Y null null ??AYX ist vonnull?? mit integriertemBrauch ich jetzt ?? ich möchte gerne wissenwas der Flussin denen negativeBlickrichtungskomponentenKlammer zu werden Jahrausfallen?? die nicht durch die Seite kommen sondernnur die senkrechte Komponente alsominus?? XPunktXdaskann man jetzt zusammenfassenmir?? Y X VX hinten ist andersvor XX groß H V X X null einklarzusammendas aus den filigranenzweitman das Zusammenlandsokay es geht los mit diesen X IntegralintegralXvon Yminus Y anjeweils einer Stein integral von XHaareinmaligvon YplusXHaarund der obenhabeichminus fünfzehn X YnullnullXseine ersten beiden Liberalenlosdie beiden anderendie über die Ybeide von Y nur siebter null plus ??integriertwirdvom ?? desVolks von groß H minus VolkswagenX nullX vonnulldaswarminusX vonnullYund nun versucht man das vorsichtig mit Ableitungenhinzukriegenihrdurch harte Arbeit stündedann würde man dasFunktionetwas stören in groß H schreiben den originalen Abziehen durch Haarteildas wäreLeitung von Frau Xnach der ersten Koordinatepartielle AbleitungKoordinatean der Stelle X nullYin Näherungman mit Schluss?? ?? und so weiterdas sind im einzelnen vorführenin guter Näherung für das Geld und steht oder nicht durch Haaralsoich habeim einfachenAdel zumussalso stehenHaarwardamit habe ich alle äh offiziellenintegralintegriere ich diese Funktion ihr kleines Stückchendiese Funktion hierintegriere ich über ein kleines Stückchenvon Y null besitzt null ???? ändert sich nicht viel dran an dieser Leitungändert sich nicht viel an dieser Ableitungdie Welt integriert über ein kleines Stückchen von null besitzen und groß Hdas heißt das integralschlicht und ergreifend um Haar wardiesesYwaswir habenzwei Zimmer angegucktdass der Ausschluss aus diesem Quadrathaben maldie Ableitung der X Komponenteder Flussdichte nach links istan der Stelle X nullYnulldieses Ding integrierenüber die breite Haargibt ?? noch im weiteren Faktor HKlammer zu H Quadratbei denersten der Mann gucktersten ?? Punkt sieht man ?? passiert das selbe mit Y die Epson Komponenteist nach besonders herzuleitenund dann auf??von?? QuadratsfrauYYX nullnullgesagtemüssen ?? überlegen was kommt dann noch an klein O groß O von H Quadrat und sonstigedazulass es mal bisschenhalbSeiten hierzu kompliziert zu machen dass die internedie vorkommenKomma dass Nachhaltigkeitdas definiert man alsQuadratzahldie Divergenzversehentlichdie Divergenz des FSVan dieser Stellesagt uns die Divergenzdie Divergenz ist also ein ?? für die lokale Quellendichtespiellokalaus einem winzigen Quadrat rausfliegtwie dicht sind die QuellenseienX KomponenteX ableitenund dazudazu addierendie Komponente nachHöxterableitenseheichdas dieses integralsowaswerden mussund finde sie malGerhard tratdieDivergenzdieses VektorfeldVdieses hierder Ausschluss aus der roten Kurvewird also eine Summeüber Haag vertratmeine Divergenzvon Frauüber die GesamtflächederAusflussausdiesem Gebietzehnist also ?? immer näher Punktdiese Summekann im Inneren von zehn?? Quadrat mal die DivergenzeinesFlussdichte Feldesund dasssowas Bilder in immer kleinerenKachelnhart vertrat die Fläche einer Kassedas vielschichtige greifen das integralinsgesamtwie das integralintegral über die Fläche ähmvon Divergenzder Y hier steht unser H Quadratwillklassische Vorstellung des integralist unser QuadratGänsefüßchen aufzu mirmit anderen Worten hat man jetzt parallel noch den Satz von GaußderAusschlussaus diesem Gebietmit der ?? OPCist einmaldie Flussdichtemaldie sie malennormalen Vektorintegriertaber andererseitsauches ist dasFlächen integralüber die DivergenzquellendichtemalTippsdazusind das Quellen nicht mit dem zusammenwasaus istder Rand von Fensternnatürlich hier diese Kurve Cesardas natürlich jetzt inzwei DimensionenKomma das ganze indreien auf die Schnelle noch andie Flussdichtebei den Rektor in der richtigen Richtung in der Richtung des Flussesguck ich mir aber einenwie viel Energieder Teilchenladungdurch einen Quadratmeterin der nächsten Sekunde fließt??Richtungdes Vektor sagt in welche Richtung der Fluss stattfindetdie länger Betragdes Flussdichte etwas sagtwie viel dennin der nächsten Sekunde durch einen Quadratmetersenkrecht zum Fluss transportiertals sicher ?? Einheiten wieSchulbesuchesortiert werdendividiert durch QuadratmeterSekundearmeMasse transportiert wird Kilogrammpro QuadratmeterSekunde Ladungtransportiert wirdKomma pro Quadratmeterund so weiterdiegeradefür den Ausschlussder natürlicheineOberfläche??ich habenicht meine Kurve sonderneingegliedertin dreidimensionalenzwei dimensionale OberflächeBeistrich der Weltund wissen was aus diesem Gebietraus schießtandas Gebiet in minimalgehendesGesamtvolumen??die Oberfläche gerne malRand des Volumens geschrieben mit diesem Geldgehund integriere ich als Oberfläche was fließt aus der Oberfläche raus?? Flussdichte SkalarproduktNormalenvektordasist aber nichts anderes als mit der entsprechenden Begründung dann ein integraldas Volumengesamte GebietDivergenz der Flussdichtedie selbstim Volumenund die Divergenzist einem dreidimensionalennatürlichminimal anders ich muss irgendwo noch dieZeitkomponentevon Magento verbratenkeine große Überraschung?? Grenzwert sei die X Komponente nach X ableiten??Komponentenach außen ableitenplus die ZeltkomponentenachFett ableitenmuss sie entstehtsehr der Satz von Gauß nun im dreidimensionalen?? Punkt sich an Beistrich die Oberfläche schießtFlächedie Oberfläche istdas Postamt das sein was in den produziert wird oder negativem Vorzeichen was in anderenverschwindeteiner singeinPhysiker gibt's noch eine Schreibweisemit den ?? Klammer auf Arthursieht das ganze so aus wie ein Skalarproduktnämlichdie Ableitung der X KomponentenXplus die Ableitung der KomponenteYAbleitung derFettkomponentenach selbst das ist ja die Divergenz setzt dreidimensionalschreibt man einfach ganz frech als folgendesXYZ und hier schreibe ich die Ableitungen?? light partiell nachwies??light Patientenleidet partiell nachcirca ein Vektor sind AbleitungenBeistrich also nicht viel Sinn ergibtaber einfach ganz nett aussieht?? bilden formalvon Xplusableitenvon Y plusableiten von Zettelund ??alsBlablaumgekehrtes Dreieckmit oder ohne Frage nach demmal denLustigSkalarproduktden BlablaoperatorKomma noch benutzen um den Agenten zu schreiben und die Rotation zu schreibenoder steht dann jenes Kreuzprodukterhalteninsofern ist dasuniversell verwendbar?? allerdings nicht zu vieldarüber ?? das wirklich herkommtwaren und hier ist der Satz von Gaußmitder Divergenzdie Quellendichteeiner Flussdichte