Zur Startseite
Statik, Festigkeitslehre, Kinematik/Kinetik, 4. Auflage

Beispiel auf Seite 442, Lösung mit Maple, Student Thomas Dulz (HAW Hamburg)

Das nachfolgend gelistete “Maple Worksheet” ist als “mws-Datei” (Vorsicht: 452 kB) und als “Maple Text”-Datei (7 kB) verfügbar.

Hinweis:

  • Eine “mws-Datei” beinhaltet sowohl die Maple-Eingaben als auch die Ausgaben einschließlich Graphiken. Deshalb kann man nach dem Laden der “mws-Datei” sofort an das Ende der Datei gehen, wo sich die graphische Ausgabe befindet. Nach Klicken mit der rechten Maustaste in die Graphik öffnet sich ein Kontextmenüs, in dem man “Animation” und danach “Play” wählt, und die Animation startet.
     
  • Eine “Maple Text”-Datei sollte man zunächst lokal speichern (Download). Nach dem Starten von Maple wird File|Open gewählt, und im sich öffnenden Fenster wird der Dateityp “Maple Text” eingestellt. Nach dem Öffnen der Datei, die nur die Eingabetexte enthält, muss man zunächst alle Zeilen abarbeiten (Cursor in die erste Zeile stellen und dann wiederholt die Eingabetaste drücken, bis alle Befehle abgearbeitet sind und die Graphik erscheint), danach geht es weiter wie bei der “mws-Datei”.

> restart:with(plots):with(plottools):
> x:=(v0,a,t)->v0*t-a*sin(v0*t/R);    
> y:=(v0,a,t)->R-a*cos(v0*t/R);
> Kreismittelpunkt_x:=(v0,a,t)->x(v0,a,t)+a*sin(v0*t/R);
> Bahngeschwindigkeit_v:=(v0,a,t)->v0*sqrt(1+(a/R)^2-2*a/R*cos(v0*t/R));
> R:=3:    # Radius Kreis
> a:=1.5:  # Abstand Kreismittelpunkt erste Animation
> b:=3:    # Abstand Kreismittelpunkt zweite Animation
> c:=6:    # Abstand Kreismittelpunkt dritte Animation
> v0:=1.5: # konstante Geschwindigkeit   
> t1:=33:  # Zeit der Animation
> display( # erste Animation
>        display(
>                [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,0),R],R,thickness=1),
>                point([x(v0,a,0),y(v0,a,0)]),
>                line([Kreismittelpunkt_x(v0,a,0),R],
>                [x(v0,a,0),y(v0,a,0)],color=blue),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,a]}),
>                circle([x(v0,a,0),y(v0,a,0)],0.2, color=green)]
>                ),
>        seq(
>            display(
>                    [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,i),R],R,thickness=1),
>                      point([x(v0,a,i),y(v0,a,i)]),
>                      plot([x(v0,a,t),y(v0,a,t),t=0..i],title='Zykloide'),
>                      textplot({[15,10,`Bahngeschwindigkeit in m/s`],[15,9,Bahngeschwindigkeit_v(v0,a,i)]}),
>                      textplot({[5,10,`Zeit in s`],[5,9,i]}),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,a]}),
>                      line([Kreismittelpunkt_x(v0,a,i),R],
>                      [x(v0,a,i),y(v0,a,i)],color=blue),
>                      circle([x(v0,a,i),y(v0,a,i)],0.2, color=green)]
>                    ),
>              i=1..t1),
>
>        # zweite Animation
>        display(
>                [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,0),R],R,thickness=1),
>                point([x(v0,b,0),y(v0,b,0)]),
>                line([Kreismittelpunkt_x(v0,b,0),R],
>                [x(v0,b,0),y(v0,b,0)],color=blue),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,b]}),
>                circle([x(v0,b,0),y(v0,b,0)],0.2, color=green)]
>                ),
>        seq(
>            display(
>                    [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,i),R],R,thickness=1),
>                      point([x(v0,b,i),y(v0,b,i)]),
>                      plot([x(v0,b,t),y(v0,b,t),t=0..i],title='Zykloide'),
>                      textplot({[15,10,`Bahngeschwindigkeit in m/s`],[15,9,Bahngeschwindigkeit_v(v0,b,i)]}),
>                      textplot({[5,10,`Zeit in s`],[5,9,i]}),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,b]}),
>                      line([Kreismittelpunkt_x(v0,b,i),R],
>                      [x(v0,b,i),y(v0,b,i)],color=blue),
>                      circle([x(v0,b,i),y(v0,b,i)],0.2, color=green)]
>                    ),
>              i=1..t1),
>
>        # dritte Animation
>        display(
>                [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,0),R],R,thickness=1),
>                point([x(v0,c,0),y(v0,c,0)]),
>                line([Kreismittelpunkt_x(v0,c,0),R],
>                [x(v0,c,0),y(v0,c,0)],color=blue),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,c]}),
>                circle([x(v0,c,0),y(v0,c,0)],0.2, color=green)]
>                ),
>        seq(
>            display(
>                    [circle([Kreismittelpunkt_x(v0,R,i),R],R,thickness=1),
>                      point([x(v0,c,i),y(v0,c,i)]),
>                      plot([x(v0,c,t),y(v0,c,t),t=0..i],title='Zykloide'),
>                      textplot({[15,10,`Bahngeschwindigkeit in m/s`],[15,9,Bahngeschwindigkeit_v(v0,c,i)]}),
>                      textplot({[5,10,`Zeit in s`],[5,9,i]}),
>                      textplot({[35,16,`konstante Geschwindigkeit des Kreismittelpunktes in m/s`],[35,15,v0]}),
>                      textplot({[35,13,`Radius des Kreises in m`],[35,12,R]}),
>                      textplot({[35,10,`Abstand Kreismittelpunkt zum grünen Punkt in m`],[35,9,c]}),
>                      line([Kreismittelpunkt_x(v0,c,i),R],
>                      [x(v0,c,i),y(v0,c,i)],color=blue),
>                      circle([x(v0,c,i),y(v0,c,i)],0.2, color=green)]
>                    ),
>              i=1..t1),
>
>        scaling=constrained,insequence=true,thickness=4);

Homepage

www.D@nkert.de

D

nkert.de