Prednáška Integrály na varietách (plošné integrály) Matematická analýza pre fyzikov III. Jozef Kise lák

Podobné dokumenty
III. Diferenciálny počet funkcie viac premenných (Prezentácia k prednáškam, čast B) Matematická analýza IV (ÚMV/MAN2d/10) RNDr. Lenka Halčinová, PhD.

1. KOMPLEXNÉ ČÍSLA 1. Nájdite výsledok operácie v tvare x+yi, kde x, y R. a i (5 2i)(4 i) b. i(1 + i)(1 i)(1 + 2i)(1 2i) (1 7i) c. (2+3i) a+bi d

Funkcie viac premenných

8 Cvičenie 1.1 Dokážte, že pre ľubovoľné body X, Y, Z platí X + Y Z = Z + Y X. 1.2 Dokážte, že pre ľubovoľné body A, B, D, E, F, G afinného priestoru

Preco kocka stací? - o tom, ako sú rozdelené vlastné hodnoty laplasiánu v limite, ked sú velké

Technická Univerzita Košice Matematicko počítačové modelovanie Vysokoškolská učebnica Košice 2013

Axióma výberu

2.5. Dotyčnica krivky, dotykový kužeľ. Nech f je krivka a nech P V (f) (t.j. m P (f) 1). Ak m P (f) = r a l je taká priamka, že I P (f, l) > r, potom

Matematika 2 - cast: Funkcia viac premenných

Úvod do lineárnej algebry Monika Molnárová Prednášky 2006

4. Pravidlo ret azenia. Často sa stretávame so skupinami premenných, ktoré zložitým spôsobom závisia od iných skupín premenných. Pravidlo ret azenia p

Microsoft Word - 6 Výrazy a vzorce.doc

O možnosti riešenia deformácie zemského povrchu z pohladu metódy konecných prvkov konference pro studenty matematiky

SK MATEMATICKÁOLYMPIÁDA skmo.sk 2009/ ročník MO Riešenia úloh česko-poľsko-slovenského stretnutia 1. Určte všetky trojice (a, b, c) kladných r

Snímka 1

Operačná analýza 2

9.1 MOMENTY ZOTRVACNOSTI \(KVADRATICKÉ MOMENTY\) A DEVIACNÝ MOMENT PRIEREZU

1 Priebeµzné písomné zadanie µc.1. Príklady je potrebné vypoµcíta t, napísa t, a odovzda t, na kontrolu na nasledujúcej konzultácii. Nasledujúce integ

Pokrocilé programovanie XI - Diagonalizácia matíc

Hranoly (11 hodín) September - 17 hodín Opakovanie - 8. ročník (6 hodín) Mesiac Matematika 9. ročník 5 hodín/týždeň 165 hodín/rok Tematický celok Poče

Microsoft Word - Algoritmy a informatika-priesvitky02.doc

1 Matematika 2 Lineárna algebra Úvod Prehl ad. Tieto poznámky obsahujú podklady k prednáške Matematika 2 na špecializácii Aplikovaná informatika: jedn

Microsoft Word - mpicv11.doc

S rok 2 roky t = 4 1 rok MATEMATIKA I A REPETITÓRIUM Z MATEMATIKY pre Hospodársku informatiku Monika Molnárová Košice 2018

Operačná analýza 2

Microsoft Word - Transparencies03.doc

Slide 1

9. kapitola Maticová algebra II systém lineárnych rovníc, Frobeniova veta, Gaussova eliminačná metóda, determinanty 1. Systém lineárnych rovníc Systém

Informačná a modelová podpora pre kvantifikáciu prvkov daňovej sústavy SR

Slide 1

8

Bariéra, rezonančné tunelovanie Peter Markoš, KF FEI STU February 25, 2008 Typeset by FoilTEX

Microsoft Word - veronika.DOC

Snímka 1

Aplikace matematiky- záverečná práca Juraj Bodík 28. septembra 2017 Definície Žena - objekt ohodnotený celým číslom. Každé dve ženy sa dajú porovnat a

Prenosový kanál a jeho kapacita

Neineárne programovanie zimný semester 2018/19 M. Trnovská, KAMŠ, FMFI UK 1

Microsoft Word - Final_test_2008.doc

A 1

Jozef Kiseľák Sada úloh na precvičenie VIII. 15. máj 2014 A. (a) (b) 1

Analýza sociálnych sietí Geografická lokalizácia krajín EU

Vzorové riešenia úlohy 4.1 Bodovanie Úvod do TI 2010 Dôvod prečo veľa z Vás malo málo bodov bolo to, že ste sa nepokúsili svoje tvrdenia dokázať, prič

Obsah 1 Úvod Predhovor Sylaby a literatúra Základné označenia

Microsoft Word - mnohouholnik.doc

Bodová častica vo VTR Vladimír Balek Pole bodového náboja. Majme časticu s nábojom q, ktorá sa nachádza v počiatku súradníc. Elektrická intenzita E v

Cvičenie 9 Riešené príklady 1. Príklad min f(x 1, x 2 ) = x x x 1 s.t. x 1 80 x 1 + x Pre riešenie úlohy vykonáme nasledujúce kroky

Katedra matematiky Fakulty humanitných a prírodných vied Prešovskej univerzity v Prešove ZOBRAZENIA a KUŽEĽOSEČKY Doc. RNDr.Ján Duplák, PhD. 2005

Paralelné algoritmy, cast c. 3

Microsoft Word - FRI”U M 2005 forma B k¾úè.doc

ARMA modely čast 3: zmiešané modely (ARMA) Beáta Stehlíková Časové rady, FMFI UK ARMA modely časť 3: zmiešané modely(arma) p.1/30

Microsoft Word - skripta3b.doc

Zadání čtvrté série

Operačná analýza 2

Čísla Nájdite všetky dvojice prirodzených čísiel, ktoré vyhovujú rovnici: 2 ( a+ b) ( a b) + 2b ( a+ 2b) 2b = 49 RIEŠENIE ( ) ( ) ( ) 2 a+ b a

Obsah 1 Úvod Predhovor Sylaby a literatúra Základné označenia

Metódy dokazovanie v matematike 1 Základné pojmy Matematika exaktná veda vybudovaná DEDUKTÍVNE ZÁKLADNÉ POJMY základy každej matematickej teórie sú in

Microsoft Word - Zaver.pisomka_januar2010.doc

Oceňovanie amerických opcií p. 1/17 Oceňovanie amerických opcií Beáta Stehlíková Finančné deriváty, FMFI UK Bratislava

Pocítacové modelovanie - Šírenie vln v nehomogénnom prostredí - FDTD

Základné stochastické procesy vo financiách

Diferenciálne formy 1 Motto: Symplektická geometria bez foriem je ako rastlina bez listov. Lineárna algebra foriem (tenzory, objemy formy, operácie na

(Pom\371cka k p\370\355prav\354 v\375ukov\351 hodiny s podporou Classroom Managementu \(Matematika\))

Paralelné algoritmy, cast c. 2

Katalóg cieľových požiadaviek k maturitnej skúške

gis7 prifuk

Klasická metóda CPM

Seriál XXXII.II Mechanika, FYKOS

Študent 1. kapitola Maticová algebra I 1.1 Definícia matice V mnohých prípadoch dáta majú štruktúru dvojrozmernej tabuľky, ktorá má m riadkov a n stĺp

Metrické konštrukcie elipsy Soňa Kudličková, Alžbeta Mackovová Elipsu, ako regulárnu kužeľosečku, môžeme študovať synteticky (konštrukcie bodov elipsy

Microsoft Word - Argumentation_presentation.doc

Metódy násobenie v stredoveku

Model tesnej väzby (TBH) Peter Markoš, KF FEI STU April 21, 2008 Typeset by FoilTEX

Numerické riešenie všeobecnej (klasickej) DMPK rovnice.

Prehľad matematiky I. ROZDELENIE ČÍSEL 1. Prirodzené N: 1, 2, 3, 4,... a. kladné: 8; 6,3; 5; Celé Z:..., 3, 2, 1, 0, 1, 2, 3... b. záporné: 3;

FYZIKA I Rámcove otázky 1998

Informačné technológie

MO_pred1

1

px II. Reálna funkcia viac premenných (Prezentácia k prednáškam) Matematická analýza IV (ÚMV/MAN2d/10) RNDr. Lenka Halčinová, PhD.

SK MATEMATICKÁOLYMPIÁDA skmo.sk 63. ročník Matematickej olympiády 2013/2014 Riešenia úloh česko-poľsko-slovenského stretnutia 1. Dokážte, že kladné re

Microsoft Word - Diskusia11.doc

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY SYMETRICKÉ POLYNÓMY A ROZKLAD POLYNÓMU NA IREDUCIBILNÉ ČINITELE BAKALÁRSKA

Poznámky k cvičeniu č. 2

ŠkVP_MAT

Snímka 1

Seriál XXXII.IV Mechanika, FYKOS

Zeszyty Naukowe PWSZ, Nowy Sącz 2013 Konštrukcie magických obdĺžnikov Marián Trenkler Faculty of Education, Catholic University in Ružomberok Hrabovsk

Microsoft Word - 06b976f06a0Matice - Uzivatelska Dokumentacia

12Prednaska

Diracova rovnica

trafo

Teória pravdepodobnosti Zákony velkých císel

Programátorské etudy - Pascal

PowerPoint Presentation

Viacnásobne použitelné oblasti spolahlivosti pre viacrozmernú kalibráciu

Pokrocilé programovanie II - Nelineárne iteracné schémy, chaos, fraktály

Prepis:

Prednáška 13 13.1. Integrály na varietách (plošné integrály) Aby sme mohli odvodit vzorec pre plošný obsah krivej k-plochy, budeme potrebovat vyjadrenie tohto obsahu pre tzv. k-rovnobežnosteny, akési k-rozmerné rovnobežníky. Z algebry vieme, že ten je daný jedným bodom x 0 R n a k nezávislými vektormi x i R n, i = 1,..., k. Je to vlastne množina bodov k P(x 0, x 1,..., x k ) = x Rn : x = x 0 + t i x i, t i (0, 1), i = 1,..., k. Zrejme pre r = 3 je to pre k = 1, 2, úsečka resp. rovnobežník. Zrejme posun nemôže mat vplyv na objem a tak stačí uvažovat k nezávislých vektorov. Objem v jednorozmernom prípade je samozrejme dĺžka vektora x 1, teda V 1 = x 1. d alej označme h j kolmicu spustenú z konca vektora x j+1 na podpriestor lin(x 1,..., x j ), j = 1,..., k 1. Potom zrejme V 2 = V 1 h 1 a teda V k = V k 1 h k 1. Dokopy teda máme V k = x 1 h 1... h k 1. Avšak kolmicu h 1 môžeme vyjadrit ako h 1 = x 2 αx 1. Z podmienky kolmosti vektorov x 1, h 1 máme i=1 α = x 2, x 1 x 1 2. Takže platí V 2 2 = x 1 2 x 2 2 x 1, x 2 2, čo je zrejme determinant matice x 1, x 1 x 1, x 2 x 2, x 1 x 2, x 2. Podobne sa ukáže vzorec pre k-rozmerný prípad. Dostaneme tak definíciu 141

Definícia 13.1.1. Nech k {1, 2,..., n}, potom pre k vektorov z R n definujeme Grammovu maticu (determinant - gramián) x 1, x 1 x 1, x 2... x 1, x k x 2, x 1 x 2, x 2... x 2, x k G(x 1,..., x k ) =....... x k, x 1 x k, x 2... x k, x k Poznámka 13.1.2. Gramova matica je vlastne súčin matíc X T X a taktiež sa dá definovat pomocou zovšeobecnenia vektorového súčinu. Ak je Q ortogonálna matica (tj. Q T Q = QQ T = I Q T = Q 1 ), potom G(Qx 1,..., Qx k ) = G(x 1,..., x k ) pre všetky x 1,..., x k R n. Definícia 13.1.3. Nech v 1,..., v n 1 sú lineárne nezávislé vektory z R n. Ich vektorovým súčinom nazývame vektor v = [v 1,..., v n 1 ] s i tou zložkou v i := ( 1) n+i det V i, kde V i je matica, ktorú dostaneme z matice (v 1,..., v n 1 ) vynechaním i-teho riadku. Poznámka 13.1.4. Platí [v 1,..., v n 1 ] = v 1 1 v 2 1... v n 1..... v 1 n v 2 n... v n 1 n 1 e 1 e n. Ak n = 3, tak ide o štandardný vektorový súčin. 142

Veta 13.1.5 (Vlastnosti vektorového súčinu). Vektorový súčin [v 1,..., v n 1 ] má tieto vlastnosti a) je lineárnou funkciou každej premennej b) zámena dvoch premenných zmení iba znamienko súčinu c) súčin je jednoznačne určený vzt ahom [v 1,..., v n 1 ] y = det (v 1... v n 1 y), y R n d) je ortogonálny ku každému z vektorov v 1,..., v n 1 e) [v 1,..., v n 1 ] 2 = det (v 1... v n 1 [v 1,..., v n 1 ]) f) [v 1,..., v n 1 ] = 0 v 1,..., v n 1 sú LZ g) jeho dĺžka je rovná plošnému obsahu rovnobežnostena, určeného vektormi v 1,..., v n 1 h) báza {v 1,..., v n 1, [v 1,..., v n 1 ]} je súhlasne orientovaná s kanonickou bázou, tj. Poznámka 13.1.6. Takýto vektor je nenulový a teda naozaj doplňuje systém v 1,..., v n 1 na bázu v R n. Zrejme z g) platí det G(v 1,..., v n 1 ) = [v 1,..., v n 1 ] 2. Vo všeobecnosti sa pre k n 1 definuje tzv. vonkajší súčin vektorov, ktorý však v prípade k < n 1 nie je vektorom - vid teória diferenciálnych foriem. Veta 13.1.7. Pre k-rovnobežnosten P(x 0, x 1,..., x n ) platí S k (P) = det G(x 1,..., x n ) > 0, kde pre k = n kladieme S n (P) = λ n (P). 143

Definícia 13.1.8. Ak je pre k {1,..., n 1} k rozmerná varieta (s parametrizáciou F : A R k R n ), potom S k () := A det G a integrál 1. druhu cez množinu z funkcie f : R ak tieto integrály existujú. f ds := A f (F(t)) ( F,..., F ) dt, t 1 t k det G ( F,..., F ) dt, t 1 t k Pri integrovaní na varietách uvažujeme iba orietovatel né variety. Heuristický prístup pre dvojrozmerné plochy je takýto: Vezmime za 2-plochu v R 3 danú zobrazením φ : I = (0, 1) 2 R 3. Rozdel me štvorec I na nm obdĺžnikov o stranách t 1 = 1/n, t 2 = 1/m s vrcholmi t j. Potom pre dost vel ké m, n bude platit (prečo?), že ( φ S 2 () = det G, φ ) nm ( φ dt det G (t t 1 t 2 t j ), φ ) (t 1 t j ) t 1 t 2 = 2 (0,1) 2 = nm j=1 det G j=1 ( ) φ φ t 1 (t t j ), t 2 (t 1 t j ). 2 Každý sčítanec tohto súčtu je rovný plošného obsahu rovnobežníka, ktorý leží v dotykovej rovine k v bode φ(t j ). Teda kúsky plochy nahradzujeme rovnobežníkmi v dotykových rovinách k v príslušných bodoch, ktoré následne sčítame. Pre integrál z funkcie f je to rovnaké, akurát plošný obsah ešte násobíme hodnotou funkcie f v príslušnom bode φ(t j ). 144

Poznámka 13.1.9. K tomu aby sme mohli počítat musíme formálne do symbolu f ds dosadit príslušné veličiny na pravej strane v definícii, tj. definičný obor A zobrazenia F, hodnoty f (F(t)) a plošný element ds = det G ( ) F t (t). Poznámka 13.1.10. Ak k = 1 ide samozrejme o krivkový integrál 1. druhu. Ak k = 2 tento integrál nazývame plošný integrál 1. druhu. Zrejme sa základné vlastnosti viacnásobných integrálov prenášajú na integrály na varietách. Poznámka 13.1.11. Je dobré si pamätat niektoré vyjadrenia plošného elementu ds : Ak sú F t i, F t j ortogonálne na A, potom ds = k F t i dt i, i=1 (Gramova matica je diagonálna). Pre k = 1 je ds = ds = F t dt. Pre k = 2, n = 3 je ds = EF G 2 dt 1 dt 2 (už spomínaný vzorec - geometrické aplikácie množ. integrálov, iv). Pre k = n 1 je to ds = [ F t 1 (t),..., ] F (t) dt t n 1 145

Príklad 13.1.12. ajme sférické súradnice v R 3. Tie sú ortogonálne, tak sa l ahko ukáže, že platí dv = ds dρ. Ale taktiež vieme, že dv = ρ 2 sin φ dρ dφ dθ. Z toho hned máme ds = ρ 0 sin φ dφ dθ pri fixovanom ρ (sféra). Príklad 13.1.13. Spočítajme integrál I = (x 2 + y 2 ) ds, kde je čast kužel ovej plochy f (x, y) = x 2 + y 2, 0 < x 2 + y 2 < 1. Ked že ide o explicitne danú varietu, dostaneme I = (x 2 + y 2 ) 1 + ( f x) 2 + ( f y) 2 d(x, y) = 2 (x 2 + y 2 ) d(x, y) = 0<x 2 +y 2 <1 0<x 2 +y 2 <1 = 2 2π 1 0 0 ρ 3 d(ρ, φ) = π/ 2. Veta 13.1.14 (O nezávislosti na parametrizácii). Nech je k rozmerná varieta s dvoma parametrizáciami F : A R k R n, G : B R k R n. Nech f : R, potom A f (F(t)) det G ( F,..., F ) dt = t 1 t k B f (G(τ)) det G ( G,..., G ) dτ. τ 1 τ k 146

Príklad 13.1.15. ajme varietu V = {(x, y, z) R 3 : x 2 + y 2 = 1} = S 1 R (valec). Chceme spočítat integrál I = V (x2 + y 2 + z 2 ) 1 ds. Na cvičení sme si ukázali, že táto varieta môže byt pokrytá jedným atlasom (φ, U) : φ(u, v) = (u/r, v/r, tan (r π/2)), u ( π, π), r 2 = u 2 + v 2. Avšak spočítat Gramovu maticu pre takúto parametrizáciu nie je jednoduché (môžete skúsit ). Iná parametrizácia je (ψ, W) : ψ(u, v) = (cos u, sin u, v), u ( π, π), v R, ktorá však nepokryje celý valec. Gramova matica v tomto prípade je diag(1) a teda determinant je rovný 1. Z toho hned máme I = π Prečo však môžeme použit túto paramterizáciu? π R d(u, v) 1 + v 2 = 2π2. Dôsledok 13.1.16. Ak varieta je daná explicitne grafom funkcie x k = f (x 1, x 2,..., x k 1, x k+1,..., x n ) = f ( x), x D R n 1, potom n ( ) 2 f F ds = F(x 1, x 2,..., x k 1, f ( x), x k+1,..., x n ) 1 + d x. x i D i=1,i k H Ak varieta je daná implicitne rovnicou H(x) = 0, 0 na a je projekcia π variety do x k priestoru (x 1, x 2,..., x k 1, x k+1,..., x n ) prostá, potom F ds = π() F H H/ x k d x, kde funkcie na pravej strane sa berú v odpovedajúcich bodoch π 1 ( x). 147

Definícia 13.1.17. Povieme, že R n je zovšeobecnená varieta dimenzie k {1,..., n 1}, ak je zjednotením konečného počtu disjunktných variet 1,..., s (rozklad variety ), kde i je dimenzie l i {0,..., k} a aspoň jedna z nich je dimenzie k. nožiny i nazývame komponentami rozkladu variety. Definícia 13.1.18. Nech R n je zovšeobecnená varieta dimenzie k a 1,..., s jej rozklad. Potom definujeme plošný obsah plochy ako S () := i S ( i ) a integrál z funkcie f cez predpisom f ds := f ds, i i kde sčítame cez také i, pre ktoré je i k-varieta. Veta 13.1.19 (O nezávislosti rozkladu). Nech R n je zovšeobecnená hladká varieta dimenzie k, 1,..., s a N 1,..., N r sú dva jej rozklady. Potom f ds = i (sčítame cez také i, j, pre ktoré sú to k-variety.) i j N j f ds Poznámka 13.1.20. Integrál f ds existuje, ak je S () < a f je spojitá a ohraničená na, alebo je ohraničená a nezáporná na. 148

(a) Plošný element pre plošný integrál 1 druhu. (b) Plošný element pre plošný integrál 2 druhu. Obr. 13.1: Plošné elementy. Príklad 13.1.21. Spočítajme integrál I = K xyz ds, kde K je povrch kocky [0, 1]3. Kocku je možné rozdelit na 6 stien, 12 hrán a 8 vrcholov. Samozrejme výpočet ovplyvnia iba 2-rozmerné komponenty (steny). Na 3 z nich je integrovaná funkcia nulová. Na zvyšných 3 je integrál rovnaký a tak stačí zrátat integrál iba cez 1 z nich. Zoberme 3 = {(x, y, z) : x (0, 1), y (0, 1), z = 1}, ktorá je daná explicitne pomocou f (x, y) = 1. Z rovnosti ds = 1 + ( f x) 2 + ( f y) 2 d(x, y) = d(x, y) máme I/3 = (0,1) 2 xy d(x, y) = 1 4. otiváciou pre definíciu plošného integrálu vektorového pol a bola rada problémov v prírodných vedách - predovšetkým v teórii pol a a prúdenia. Tento integrál je variáciou plošného integrálu zo skalárnej funkcie a predstavuje istú analógiu ku krivkovému integrálu vektorového pol a. 149

Definícia 13.1.22. Ak je n 1rozmerná orientovaná varieta (s parametrizáciou F : A R n 1 R n ) a f : R n, potom definujeme integrál 2. druhu cez možinu z pol a f ako f ds := A f(f(t)) [ F t 1,..., F t n 1 ] dt. Poznámka 13.1.23. Tento integrál je možné zapísat aj pomocou diferenciálov (teória diferenciálnych foriem). Napr. pre n = 2 je krivkou a f ds = f 1 (x 1, x 2 ) dx 2 f 2 (x 1, x 2 ) dx 1. (Pozor na zámenu s integrálom f dr = f 1(x 1, x 2 ) dx 1 + f 2 (x 1, x 2 ) dx 2 ). Pre dimenziu n = 3 je to zasa f ds = f 1 (x 1, x 2, x 3 ) d(x 2, x 3 ) f 2 (x 1, x 2, x 3 ) d(x 1, x 3 ) + f 3 (x 1, x 2, x 3 ) d(x 1, x 2 ), resp. f ds = f 1 (x, y, z) d(y, z) + f 2 (x, y, z) d(z, x) + f 3 (x, y, z) d(x, y), kde však ide v našom prípade skôr o symbolický zápis, ked že nepoznáme teóriu diferenciálnych foriem a tzv. vonkajší súčin. Definícia integrálu vektorového pol a je ekvivalentná s definíciou, pre ktorú potrebujeme pojem normálového pol a na danej variete. Každá štandardná varieta má práve dve jednotkové normálové polia s navzájom opačnou orientáciou. Konkrétnou vol bou jednotkového normálového pol a vlastne volíme jednu z dvoch možných strán elementárnej plochy. Hovoríme preto, že jednotkové normálové pole určuje jej orientáciu. 150

Veta 13.1.24 (Vzt ah medzi integrálom prvého a druhého druhu). Nech je k rozmerná varieta s parametrizáciou F : A R k vzhl adom k (spojitému) normálovému pol u k variete, N(x) = [ ] F F,..., t 1 t n 1 [ ] F F,..., t 1 t n 1 R n kladne orientovanou a f : R m je vektorové pole (g : R je skalárne pole). Potom f ds = f N ds ( g ds = ) g N ds, ak aspoň jeden z integrálov má zmysel. Dôsledok 13.1.25. Ak varieta je daná explicitne grafom funkcie x 3 = f (x 1, x 2 ), (x 1, x 2 ) U R 2, potom kde znamienko určuje orientácia [ F ds = ± F 1 f f F 2 f f ] + F 3 f d(x 1, x 2 ), U x 1 x 2 Ak varieta je daná implicitne rovnicou H(x 1, x 2, x 3 ) = 0, variety do priestoru (x 1, x 2 ) prostá, potom F ds = π() H x 3 [ ] H/ x 1 H/ x 2 F 1 + F 2 + F 3 d(x 1, x 2 ), H/ x 3 H/ x 3 kde funkcie na pravej strane sa berú v odpovedajúcich bodoch π 1 (x 1, x 2 ). 0 na a je projekcia π 151

Obr. 13.2: Tok cez plošný element ds. Vl avo: Všetok tok vychádza von. Vpravo: Redukcia toku prechádzajúceho povrchom môže byt zobrazená redukciou F alebo ds. 152