Autor Tema: Campo vectorial en esfera

0 Usuarios y 2 Visitantes están viendo este tema.

17 Diciembre, 2017, 04:44 am
Leído 1186 veces

alexis-gauss

  • $$\Large \color{#6a84c0}\pi$$
  • Mensajes: 12
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola, quisiera saber si lo que hago es correcto.
El problema consiste en construir un campo vectorial de longitud igual a 1 en cada esfera de dimension impar.

Nosé a que se refieren con ''construir'', pero he intentado lo siguiente:
Veamos, para que el campo buscado tenga longitud 1, podemos considerar la esfera impar (unitaria) como el conjunto \( S^{2n-1}= \left\{{X=(x_1,y_1,...,x_n,y_n)\in \mathbb{R}^{2n}: x_1^2+y_1^2+...+x_n^2+y_n^2=1}\right\}  \). Por tanto, si considero el campo vectorial en coordenadas locales \( X=\displaystyle \sum_{i=1}^n\left(x_i\dfrac{\partial}{\partial y^{2i-1}}+y_i\dfrac{\partial}{\partial y^{2i}}\right) \) tendrá longitud uno, ya que está en la esfera impar.

Es correcto mi planteamiento?
Saludos

19 Diciembre, 2017, 11:22 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,907
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

Hola, quisiera saber si lo que hago es correcto.
El problema consiste en construir un campo vectorial de longitud igual a 1 en cada esfera de dimension impar.

Nosé a que se refieren con ''construir'', pero he intentado lo siguiente:

Construir se refiere simplemente a dar, a mostrar, a exhibir,...

Citar
Veamos, para que el campo buscado tenga longitud 1, podemos considerar la esfera impar (unitaria) como el conjunto \( S^{2n-1}= \left\{{X=(x_1,y_1,...,x_n,y_n)\in \mathbb{R}^{2n}: x_1^2+y_1^2+...+x_n^2+y_n^2=1}\right\}  \). Por tanto, si considero el campo vectorial en coordenadas locales \( X=\displaystyle \sum_{i=1}^n\left(x_i\dfrac{\partial}{\partial y^{2i-1}}+y_i\dfrac{\partial}{\partial y^{2i}}\right) \) tendrá longitud uno, ya que está en la esfera impar.

No sé si has querido escribir exactamente eso. No hay ninguna coordenada \( y^{2i} \) para \( i=n \) por ejemplo, así que esa parcial es poco clara.

Además creo que aun corrigiendo esas parciales (entiendo que el superíndice de \( y \) es el número de coordendada) el campo dado no es tangente a la esfera. Te valdría algo parecido:

\( X=\displaystyle \sum_{i=1}^n\left(y_i\dfrac{\partial}{\partial x^{i}}-x_i\dfrac{\partial}{\partial y^{i}}\right) \)

Saludos.

19 Diciembre, 2017, 06:53 pm
Respuesta #2

alexis-gauss

  • $$\Large \color{#6a84c0}\pi$$
  • Mensajes: 12
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Gracias por responder Luis, he intentado nuevamente lo siguiente:

Sean \( x^1,y^1,x^2,y^2,...,x^n,y^n \) las coordenadas estándar de \( \mathbb{R}^{2n} \). Para cada \( n\in \mathbb{N} \) la esfera impar (unitaria) \( S^{2n-1} \) es definida por la ecuación \( \displaystyle \sum_{i=1}^n(x^i)^2+(y^i)^2=1 \), es decir, \( S^{2n-1}=\left \lbrace (x^1,y^1,x^2,y^2,...,x^n,y^n)\in \mathbb{R}^{2n}:\displaystyle \sum_{i=1}^n(x^i)^2+(y^i)^2=1 \right \rbrace \).
Sea \( p=(x^1,...,x^n,y^1,...,y^n)\in \mathbb{R}^{2n} \) un punto sobre \( S^{2n-1} \), entonces \( \Vert p \Vert = (x^1)^2+...+(x^n)^2+(y^1)^2+...+(y^n)^2=1 \). Consideremos el campo vectorial \( X=\displaystyle \sum_{i=1}^n-y^i\dfrac{\partial}{\partial x^i}+x^i\dfrac{\partial}{\partial y^i} \). La notación \( X(p)=\displaystyle \sum_{i=1}^n-y^i\dfrac{\partial}{\partial x^i}+x^i\dfrac{\partial}{\partial y^i} \) define al vector \( (-y^1,-y^2,...,-y^n,x^1,x^2,...,x^n)\in \mathbb{R}^{2n} \) (situado en \( p \)). Notar que, como \( \left \langle \dfrac{\partial}{\partial x^i},\dfrac{\partial}{\partial x^i} \right \rangle = \left \langle \dfrac{\partial}{\partial y^i},\dfrac{\partial}{\partial y^i} \right \rangle = 1 \) se tiene que:
\( \langle X(p),p \rangle = -x^1y^1-x^2y^2-...-x^ny^n+x^1y^1+x^2y^2+...+x^ny^n=0 \), es decir, se cumple que \( X(p)\bot p \).
Además \( \Vert X(p) \Vert^2 = (y^1)^2+(y^2)^2+...+(y^n)^2+(x^1)^2+(x^2)^2+...+(x^n)^2=1 \Rightarrow \Vert X(p)\Vert=1 \). Por lo tanto, \( X(p) \) es el campo vectorial que cumple lo pedido.

19 Diciembre, 2017, 07:11 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,907
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola
 
 Bien.

Saludos.