Kuriosität: Ein Fahrzeug mit quadratischen Rädern

Falls die Strasse die richtige Form hat, rollt das Fahrzeug ohne zu Holpern!

Legt man die "Strasse" in ein geeignetes Koordinatensystem, so ist
y = f(x)
die Gleichung der Kurve, welche die Strassenoberfläche bildet.

Zur Gleichung y = f(x)

Hier gehts zur Animation des Rades

Die "Gleichung der Strasse" lässt sich mit Analysis (und allenfalls einem Algebrarechner) herleiten.
Herleitung der Kurvengleichung für die Strasse (pdf, 610 KB) von André Mössner

  

… aber es rüttelt!
Verwendet man für das Fahrzeug einen "normalen" Motor, welcher die Radachse mit konstanter Winkelgeschwindigkeit antreibt, so werden die Fahrgäste erheblich durchgerüttelt. Die Rüttelbewegung ergibt sich daraus, dass das Fahrzeug in Fahrtrichtung ununterbrochen seine Geschwindigkeit ändern würde. Für die Praxis nützt es somit nichts, dass sich das Fahrzeug in vertikaler Richtung ruhig verhält. (vgl. auch die Animation)
Berechnung der Rüttelbewegung (pdf, 250 KB) von André Mössner

  

Damit leicht verwandter Problembereich:
Rollbewegung auf Walzen, welche nicht-kreisförmigen Durchschnitt haben (-> Gleichdicks und Reuleaux-Walzen)

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Letzte Änderung dieser Seite: 26.12.2007