Solución

Usa las ecuaciones del Teorema 2.16 para convertir entre coordenadas esféricas y cilíndricas (Figura 2.100):

x=ρsenϕcosθ=8sen(π6)cos(π3)=8(12)12=2y=ρsenϕsenθ=8sen(π6)sen(π3)=8(12)32=23z=ρcosϕ=8cos(π6)=32=43\begin{aligned} x &= \rho sen\phi cos\theta =8sen(\frac{\pi}{6})cos(\frac{\pi}{3})=8(\frac{1}{2})\frac{1}{2}=2\\ y &= \rho sen\phi sen\theta = 8sen(\frac{\pi}{6})sen(\frac{\pi}{3})=8(\frac{1}{2})\frac{\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3}\\ z &= \rho cos\phi = 8cos(\frac{\pi}{6})=\frac{\sqrt{3}}{2} = 4\sqrt{3} \end{aligned}

Figura 2.100. La proyección del punto en el plano xyxy es de 44 unidades desde el origen. La línea desde el origen hasta la proyección del punto forma un ángulo de π3\frac{\pi}{3} con el eje xx positivo. El punto se encuentra a 434\sqrt{3} unidades sobre el plano xyxy.

El punto con coordenadas esféricas (8,π3,π6)(8, \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{6}) tiene coordenadas rectangulares (2,23,43)(2,2\sqrt{3}, 4\sqrt{3}).

Encontrar los valores en coordenadas cilíndricas es igualmente sencillo:

r=ρsenϕ=8senπ6=4θ=θz=ρcosϕ=8cosπ6=43\begin{aligned} r &= \rho sen\phi = 8sen\frac{\pi}{6} = 4\\ \theta &= \theta\\ z &= \rho cos\phi = 8cos\frac{\pi}{6} = 4\sqrt{3} \end{aligned}

Por lo tanto, las coordenadas cilíndricas para el punto son (4,π3,43)(4, \frac{\pi}{3},4\sqrt{3}).