Sistemas De Coordenadas
1. Introducción
En un sistema de coordenadas un punto se representa como la intersección de tres superficies ortogonales llamadas superficies coordenadas del sistema: u1 =cte u 2 = cte u 3 = cte Las líneas de intersección de las superficies coordenadas se llaman curvas coordenadas y son ortogonales entre sí. Los vectores unitarios tangentes a las curvas coordenadas sonmutuamente ortogonales y coinciden con los vectores unitarios perpendiculares a las superficies coordenadas.
En general, los vectores unitarios cambian de dirección de un punto a otro del espacio.Campos 2001-2002: Sistemas de coordenadas.
2
Estos vectores forman una base que permite representar cualquier vector en función de sus componentes en el sistema de coordenadas: r ˆ ˆ ˆ r =a1 a1 + a 2 a 2 + a3 a3 En general, las coordenadas no representan distancias en las direcciones de los ejes del sistema: dl1 ≠ da1 dl2 ≠ da2 dl3 ≠ da3 por lo que para medir distancias en lasdirecciones de los vectores unitarios son necesarios unos factores de proporcionalidad llamados factores de escala:
Campos 2001-2002: Sistemas de coordenadas.
3
dl1 = h1 da1 dl2 = h2 da2 dl3 = h3 da3Los sistemas de utilización más frecuente son el cartesiano o rectangular, el cilíndrico y el esférico.
2. Sistema de coordenadas rectangular
Las superficies coordenadas son tres planosortogonales entre sí:
x = cte y = cte z = cte
Un punto queda determinado por la intersección de estos tres planos y sus coordenadas vienen dadas por las tres constantes de los planos (x,y,z). Las líneascoordenadas son rectas perpendiculares entre sí y los vectores unitarios, que llevan sus direcciones se
ˆ ˆ ˆ denominan x , y , z , por lo que un vector se escribirá:
r ˆ ˆ ˆ r = x x+ y y+z zCampos 2001-2002: Sistemas de coordenadas.
4
Como caso particular de este sistema de coordenadas, estos tres vectores se mantienen constantes en todos los puntos del espacio. También ocurre...
Regístrate para leer el documento completo.