Esta é uma lista de algumas fórmulas de cálculo do vetor para trabalhar com sistemas comuns de coordenadas curvilíneas[nt 1].
Conversões de coordenadas
Conversão entre coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas
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De
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Cartesiano
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Cilíndrico
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Esférico
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Para
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Cartesiano
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Cilíndrico
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Esférico
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Conversões de vetor unitário
Conversão entre vetores unitários em sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas em termos de coordenadas de destino
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Cartesiano
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Cilíndrico
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Esférico
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Cartesiano
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não aplicável
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Cilíndrico
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não aplicável
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Esférico
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não aplicável
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Conversão entre vetores unitários em sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas em termos de coordenadas de "fonte"
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Cartesiano
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Cilíndrico
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Esférico
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Cartesiano
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não aplicável
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Cilíndrico
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não aplicável
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Esférico
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não aplicável
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Fórmula Del
Tabela com o operador del em coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas
Operação
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Coordenadas cartesianas (x, y, z)
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Coordenadas cilíndricas (ρ, φ, z)
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Coordenadas esféricas (r, θ, φ), onde é o polar e θ é o ângulo azimutal α
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campo vetorial A
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Gradiente ∇f
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Divergência ∇ ⋅ A
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Rotacional ∇ × A
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Operador de Laplace ∇2f ≡ ∆f
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Vetor de Laplace ∇2A ≡ ∆A
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}}
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Derivada materialα[1] (A ⋅ ∇)B
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tensor divergente ∇ ⋅ T
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Deslocamento diferencial dℓ
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Área normal diferencial dS
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Volume diferencialdV
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- ↑α Esta página usa para o ângulo polar e para o ângulo azimutal, que é uma notação comum na física. A fonte que é usada para essas fórmulas usa para o ângulo azimutal e para o ângulo polar, que é uma notação matemática comum. Para obter as fórmulas de matemática, altere e nas fórmulas mostradas na tabela acima.
Regras de cálculo não triviais
- (Fórmula de Lagrange para del)
Derivação cartesiana
As expressões para e são encontradas da mesma maneira.[nt 2]
Derivação cilíndrica
Derivação esférica
Notas
- ↑ Este artigo usa a notação padrão ISO 80000-2, que substitui a ISO 31-11, para coordenadas esféricas (outras fontes podem reverter as definições de θ e φ):
- O ângulo polar é denotado por θ: é o ângulo entre o eixo z e o vetor radial que liga a origem ao ponto em questão.
- O ângulo azimutal é denotado por φ: é o ângulo entre o eixo x e a projeção do vetor radial no plano xy.
A função atan2 (y, x) pode ser usada em vez da função matemática arctan (y/x) devido ao seu domínio e imagem. A função arctan clássica possui uma imagem de (−π/2, +π/2), enquanto que atan2 é definido como tendo uma imagem de (−π, π).
- ↑ "curl" querer dizer "Rotacional"
Referências