Gradient in der Frenet-Serret-Koordinate

Ich dachte einfach, dass der Gradient in der Frenet-Serret- Koordinate an einem bestimmten Punkt dem Gradienten in der kartesischen Koordinate ähnlich ist. Ich habe einfach angenommen, dass der Frenet-Raum ein orthonormaler Raum und der einzige nicht verschwindende Term des Gradienten ist ϕ wird sein ϕ S e ^ S Wo S ist die Koordinate der Bogenlänge (Tangente) entlang der Referenzkurve. Als ich jedoch dieses Papier las , wurde mir klar, dass es sich um ein Skalarfeld handelt ϕ

ϕ = ϕ X e X ^ + ϕ j e j ^ + 1 H ϕ S e S ^
wo der sogenannte Skalierungsfaktor H = 1 + κ ( S ) X in welchem κ ( S ) die lokale Krümmung der Referenzkurve ist. Wie zeigt sich die Krümmung der Referenzkurve in dem im Frenet-Rahmen geschriebenen Gradienten? Das ist der Teil, den ich nicht verstehe. Wo mache ich etwas falsch?

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Antworten (1)

Ich glaube, Sie und der Autor beziehen sich auf unterschiedliche "Gradienten". Sie meinen den Gradienten entlang der Mannigfaltigkeit, die durch die Teilchenbahn definiert ist; da es sich um eine eindimensionale Mannigfaltigkeit handelt, hätte der Gradient tatsächlich nur eine Komponente. Die Autoren beziehen sich auf den vollen Dreiraumgradienten. Mit den Formeln

R = 1 κ + X ϕ = κ S
Es ist leicht zu zeigen, dass der Skalierungsfaktor für S wäre ( 1 + κ S ) 1 .