Lema de Chandrasekhar-Wentzel

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure

En càlcul vectorial, el lema de Chandrasekhar-Wentzel va ser derivat per Subrahmanyan Chandrasekhar i Gregor Wentzel el 1965 mentre estudiaven l'estabilitat de la rotació d'una gota d'un líquid.[1][2] El lema diu que si és una superfície delimitada per un contorn tancat simple , llavors

Aquí, és el vector de posició i és la unitat normal a la superfície. Una conseqüència immediata és que si és una superfície tancada, llavors la integral de línia tendeix a zero, donant lloc al resultat,

o, en notació d'índex, tenim

És a dir el tensor

definida en una superfície tancada és sempre simètrica, és a dir, .

Demostració[modifica]

Escrivim el vector en notació d'índex, però s'evitarà la convenció de sumació a tota la demostració. Aleshores es pot escriure el costat esquerre

Convertint la integral de línia en integral de superfície mitjançant el teorema de Stokes, obtenim

Realitzem la diferenciació necessària i després d'alguna reordenació, obtenim

o, dit d'una altra manera,

I llavors , obtenint

demostrant així el lema.

Referències[modifica]

  1. Chandrasekhar, S «The Stability of a Rotating Liquid Drop» (en anglès). Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 286(1404), 1965, pàg. 1–26. DOI: 10.1098/rspa.1965.0127.
  2. Chandrasekhar, S; Wali, K. C. A Quest for Perspectives: Selected Works of S. Chandrasekhar: With Commentary (en anglès). World Scientific, 2001.