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Aufgabe:

Berechnen Sie für die Kraft \( \vec{F} \) = (−y,x)T das Wegintegral

\( \int\limits_{C}\) \( \vec{F} \)*d\( \vec{r} \)

entlang der geschlossenen gegen den Uhrzeigersinn laufenden Kurve C, die gemäß der nebenstehenden Abbildung aus
der direkten Verbindung zwischen den Punkten A = (0,−1) und B = (1,0) sowie dem Kreisauschnitt mit dem Radius 1
besteht.

blob.png

Text erkannt:

\( \phi \)



Problem/Ansatz:

Ich habe nun versucht das Arbeitsintegral nach dem Satz von Stokes zu berechnen.

Frage: ist das Arbeitsintegral auch das Wegintegral oder ist es das Flussintegral? Und wie bekomme ich das Integral der Verbindung zwischen (0,-1) und (1,0) unter?

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Aloha :)

Bei der Berechnung dieses Arbeitsintegrals hilft dir der Satz von Stokes nicht wirklich weiter, sondern du brauchst eine geeignete Parametrisierung des Weges. Teile den Weg in 2 Etappen auf. Die erste Etappe \(C_1\) ist die Gerade$$C_1\colon \vec r=\binom{t}{t-1}\quad;\quad t\in[0;1]$$und die zweite Etappe \(C_2\) ist der 3/4-Kreis$$C_2\colon\vec r=\binom{\cos t}{\sin t}\quad;\quad t\in\left[0\,;\,\frac{3\pi}{2}\right]$$

Damit bist du eigentlich schon fertig:

$$E=\oint\limits_{C}\vec F\,d\vec r=\int\limits_0^1\vec F(x(t),y(t))\,\frac{d\vec r(t)}{dt}\,dt+\int\limits_0^{3\pi/2}\vec F(x(t),y(t))\,\frac{d\vec r(t)}{dt}\,dt$$$$\phantom{E}=\int\limits_0^1\binom{-(t-1)}{t}\binom{1}{1}\,dt+\int\limits_0^{3\pi/2}\binom{-\sin t}{\cos t}\binom{-\sin t}{\cos t}\,dt$$$$\phantom{E}=\int\limits_0^1(-(t-1)+t)dt+\int\limits_0^{3\pi/2}(\sin^2t+\cos^2t)dt$$$$\phantom{E}=\int\limits_0^1dt+\int\limits_0^{3\pi/2}dt=1+\frac{3\pi}{2}$$

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Hallo

ich sehe nicht was das mit Stokes zu tun hat.

parametrisiere einfach den Weg, eine Geradengleichung mit Steigung 1 durch (0,-1) wirst du ja noch hinkriegen, dann F auf diesem Weg und dann das Skalarprodukt.

danach dann den Kreis von 0 bis 3/2pi

Wo liegen deine Schwierigkeiten?

lul

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