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Aufgabe:

Wir betrachten die Bewegung eines Rads mit Radius r
in der x-y-Ebene, welches mit gleichförmiger Geschwindigkeit u > 0 in x-Richtung rollt
(d.h. die Nabe des Rads bewegt sich auf der Kurve φ(t) = (ut, t), und zu jeder Zeit haftet
ein Punkt des Radmantels am Boden).



a) Auf welcher Kurve γ(t) bewegt sich derjenige Punkt des Radmantels, der sich für t = 0 am Boden (also am Punkt (0,0) befindet?

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit γ'(t) dieses Mantelpunkts.

c) Zu welchen Zeiten ist ||γ'(t)|| minimal/maximal? Wie groß sind diese Minimal- und
Maximalwerte? Wo befindet sich der Mantelpunkt zu diesen Zeiten?






Problem/Ansatz:

Ich verstehe Aufgabe a nicht, kann jemand mir erklären wie ich zur Lösung komme?

Liebe Grüße

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1 Antwort

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Hallo

du hast die Zusammensetzung der 2 Bewegungen _ Translation der Nabe + Rotation um die Nabe, da der Kreis echt rollt ist die Winkelgeschwindigkeit=u/r. also hast du in x Richtung x(t)=r*(ut-sin(u/r*t) in y Richtung y(t)=1-sin(u/r*t)

siehe auch Zykloide in wiki

Gruß lul

Avatar von 108 k 🚀

vielen Dank :)

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