
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
まず積分によって求められるものは
必ずしも面積・体積とは限りません
物理の分野でいえば、力を距離で積分して
-∫f(r)dr
は位置エネルギーになります。
この場合線積分ですが
体積分の場合でも物理では体積以外のものを扱うのに使います
たとえば重さの密度を空間の領域で積分すると、その領域全体の重量になります。
電荷密度を体積で積分すれば、体積内の電荷の総量になります。
では体積の密度を積分すればその領域の体積になるはずですね?
密度は簡単にはある量を考える体積で割って単位体積あたりの量を考えればいいです。
体積Vの領域内にある体積はもちろんVなので、体積の密度はいつでもV/V=1になります。
体積(空間)は一様で偏りがないってことです。
つまり1をある領域で積分したものがその領域の体積です。
これを式で書くと
∫1dxdydz = ∫dV
です。
もし、考える領域がグラフf(x,y)よりも下の体積だったら
∬{∫[0→f(x,y)]1dz}dxdy=∬f(x,y)dxdy
となります。
つまり、体積分で体積を求めるのはある特別な場合であり。
(1を積分する場合)
2重積分で体積が求まるのもある特別な場合のみなんです。
No.1
- 回答日時:
なるほど。
単純な例ですけど、こういうのはどうでしょうか?
Xメートル×Yメートル×Zメートルの直方体があります。
直方体内部の密度(比重)は一様でなく、密度が大きいところもあれば小さいところもあります。
密度ρ[kg/m^3]は
ρ=f(x、y、z)=なんちゃら
という関数で与えられます。
頂点の1つを原点とし、
xは辺X方向の座標、yは辺Y方向の座標、zは辺Z方向の座標です。
この直方体の質量を求めなさい。
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