Autor Tema: Ecuaciones esféricas

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03 Abril, 2017, 07:17 am
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Jen

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Hola tengo una duda  :banghead:

Tengo esta ecuación esférica \( \rho\cdot \sen^2(\phi )=\cos(\phi) \).
Tengo que convertirla a cartesiana. Entonces la única manera de resolverla que se me ocurrió fue pasarla primero a cilíndrica pero antes multiplicar ambos lados por \( \rho \) y me queda

\( \rho^2\cdot \sen^2(\phi)= \rho\cdot \cos(\phi) \quad \Rightarrow{}\quad r^2=z \)

Eso a rectangular es \( x^2+y^2=z \).

Pero no sé si puedo hacer eso o hay otra manera de resolverla.

03 Abril, 2017, 10:20 am
Respuesta #1

Ignacio Larrosa

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Hola, Jen, bienvenido al foro. Es necesario escribir las fórmulas matemáticas usando \( \LaTeX \), aquí se explica como. Lo voy a corregir yo en tu mensaje, pero en el futuro deberás emplearlo.

En cuanto a tu pregunta, me queda la duda de que representa el ángulo \( \phi \):

  • El azimut, ángulo que forma la proyección del vector de posición del punto sobre el plano \( Oxy\textrm{ con el semieje positivo }Ox,\textrm{ variando en }[0, 2 \pi)\textrm{ o }[-\pi, \pi) \)
  • La colatitud, ángulo que forma el vector de posición con el semieje positivo \( Oz,\textrm{ variando de }[0, \pi] \)
  • La latitud, complementaria de la anterior, variando en \( [-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}] \)

Por parte de lo que haces a continuación, parece que la segunda, aunque suele utilizarse para ello \( \theta \),pero convendría que lo dejaras claro. Supongamos que es así, de manera que:

\( \begin{array}{lll}
{x = \rho \cos(\theta) \sen(\phi)}\\
{y = \rho \sen(\theta) \sen(\phi)}\\
{z = \rho \cos(\phi)}
\end{array} \)

Entonces tu ecuación multiplicada por \( \rho \) queda:

\( \rho^2 \sen^2 (\phi) = \rho\cos(\phi) \)

\( \rho^2(1 -  \cos^2 (\phi)) = \rho\cos(\phi) \)

\( \rho^2 -  \rho^2\,\cos^2 (\phi)) = \rho\cos(\phi) \)

\( (x^2 + y^2 + z^2) - z^2 = z \Longrightarrow{} x^2 + y^2 = z \)

Pero asegurate que estamos utilizando de la misma forma las coordenadas angulares.

Saludos,



Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)