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25.02 Bogenlänge


CC-BY-NC-SA 3.0

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bisdahin waren ja Längenflächenvoluminawie im Fokus nichts Besonderesjetzt letzten bisschen komplizierterdie Bogenlängewie lang ist eigentlicheine KurveGedanke ist der folgendeerst mal später Carbon länger ?? bisschenallgemeiner machen aber erst mal die Länge eines Grafengegebeneine Funktion?? der Graph einer Funktionvon einer Stelle Art bis zu einer Stelle Bund nun frage ich michweil ich ein super geschmeidigesMaßband habeund dass da dran lege an die Kurveeines müssen geworden soll's auch schon mal das es korrekt aussiehtso so Schneider Maßband Gesundengewisse Vermittlungen wie sieht das ausflexiblesMaßband ja so als wennsie wissen was ich meineähmso ein Maßbandin Schneiders hatdas an die Kurve legenund die Frage ist okay wie viel Zentimeter sind dasalso eine krumme Länge wenn Sie so wollenPrinzip Menschen beim Kreis haben das Phänomen ja schon einmal rundrum??komme ich mit meinemGeodreieck ist auch nicht richtig weiter wenn ich den Umfang des Kreises bestimmen will?? am?? brauche ich auch etwas flexibles Lineal?? überhaupt im englischen der relevanten englischen Tonbänder WohlsBente wohldenendie Dateiennach ?? wurde das das Lineal kommen könnte wohlin ihrer Krawatte des irgendwoher kennenPunkt damit kann man ?? plötzlich dann auchrunde Sachen messen okay kriegen wir das in das wäre die Aufgabe die Länge dieser Kurve hier zu bestimmenetwas ziemlich schräg ist es muss offensichtlich was mit dem integral zu tun habenaber ich bestimme nicht die Fläche unter der Kurve das hatten schon das mussin andere Sorte von integral sein jetzt ausgerechnet wirdmansiebzehn ist sich an den Fahrtenschreiberzu erinnernähmlaste oder was auch immer wenn sieeine Geschwindigkeitskurvehaben zu jedem Zeitpunktwird mitgeschriebenwas die Geschwindigkeitist als ich rede jetzt nicht von X und Ysondern ich redein der Physik vonBewegungenzu einer bestimmten Zeit bin ich einer bestimmten Artaber ich schreib nicht den Ort hin sondern die GeschwindigkeitVisum beim wie beim Vater Richard Schreiberstellen sich Laster vorRA drei Stunden fährteine Stunde zwei Stunden drei Stundenwerden laste mich immer von zwanzig Stunden egalähmeine Stunde zwei Stunden drei Stundenund auf diese Achse habe ich meine Geschwindigkeitensagen wirBeistrich was auch nicht darauf fünfzig Stundenkilometersbei Glatteisnicht so schnell ruft die Stundenkilometerund sage hier fünfundzwanzigStundenkilometerKilometer pro Stundeanund dann soll folgendes aus dem Fahrtenschreiber rauskommendas soll die Kurve seinich mal hier mal ganz unmathematischensenkrechte Stückso gelb seine irgendwie rausauf Andydieses Ding hier mathematisch jetzt etwas fragwürdig ist die Stammstreckeso angenommen das käme aus dem Fahrtenschreiber rauskann ich mich jetzt fragenwelche das welche Entfernungdas insgesamtwar die gesamte zurückgelegteEntfernungalso nicht Luft liebe ich meinevermisst sie die A eins irgendwie gefahrenerich frage nicht nach der Luftliniedas kann ich aus dem Fahrtenschreiber nicht erkennen?? genauso fahrendann da man sonst ?? wie das ?? sowie fache der Strecke zurückgelegt und es geht nicht um die Luftlinie es geht um die gefahreneStreckeentlang der Straße die interessiert michwie kriege ich das hin wie komme ich von der GeschwindigkeitskurveGeschwindigkeitabhängigvon V seinkleines Vabhängig von der Zeit wie komme ich von da auf die gesamte gefahreneStreckefahreeineStreckealsohier die erste Stunde lege ich zurück eine Stunde mit fünf zwanzig StundenkilometernfünfundzwanzigKilometer eine Stunde mit von zwanzig Stundenkilometer fünf zwanzig Kilometerund dass es netterweise sich das angucken ist es einfach diese Fläche hierdie von zwanzig Kilometer die ich fahreist diese Fläche eine Stundemal von zwanzig Stundenkilometersist die Fläche unter der Kurveist was ich zurückgelegt habe Fläche unter der Geschwindigkeit Komma dasselbe hier hier fahrig zwei Stunden langfünfzig Stundenkilometerzwei Stunden lang fünfzig Stundenkilometerzu fahren sind hundert Kilometer jede Stunde fünfzig Kilometer zwei StundenhundertKilometerdie Fläche hier drunterzwei Stundenein Rechteckzwei Stunden bereitsfünfzig Stunden Kilometer hochzwei Stunden mal fünfzigKilometerpro Stunde sie können kürzen es bleiben hundert Kilometerdie gesamte zurückgelegteStreckeist absurderweisedie Fläche unter der Geschwindigkeitskurveals ?? insgesamt hundert und zwanzig Kilometerund das ist einfach die Fläche unter dieser Geschwindigkeitskurvensie integrierendie Geschwindigkeitweit über dem Betrag der Geschwindigkeitdas nicht plötzlich weniger wird er nicht mehr fahrals wesentlicheErkenntnis die Fläche unter der Geschwindigkeitskurveist die gesamte gefahrene Strecke sowas ähnliches möchte ich auch hier baueneine Geschwindigkeitbestimmenund dann einfach die Geschwindigkeit integrieren dann bin ich fertig dann habe ich die gesamte gefahrene Streckeaus soll die Geschwindigkeitseinda muss man einmal kurzein Zwischenschritt einlegen?? ich möchte am einfachsten so fahren über meine Kurvewieder meine Kurve der länglich wissen will von A bis BY aus das Kreis??Funktion Fich möchte so fahrenX ist jetzt eigentlich eine Zeitich möchte so fahren dass ich hier gleichmäßigenZeitabschnitten durchgeheneigentlich um die Länge der Kurve zu bestimmen sein egal in welchem Tempo ich durchfahrenwenn ich hier die schleppende Schnecke lang schicke über die Kurvein denen kleine Schnecken der lang feinerfür die ist die Kurve ja genauso lang wie für einen Rennwagennur dass der Rennwagen ihr da es etwas eher da es als die Schneckeamtlich Kameras überlegen Freibäder mit welcher Geschwindigkeit ich jetzt durchlaufen ?? Hauptsache ich laufe von links nach rechts komplett durchund wenn ich dann die Geschwindigkeitintegrierenüber die Zeit habe ich die Länge der Kurvebei der Schnecke wäre die Geschwindigkeit klein dafür die Zeit insgesamt sehr langam Rennwagen wäre die Geschicklichkeit groß dafür die Zeit insgesamt kurzwenn ich integrieren kriege ich die Gesamtlängeamich muss irgendwie ausdenken wie ich denn die Geschwindigkeitwählen wie fahrig über die Kurve am besten so das diese x-Achse praktisch was ist die Zeitam einfachsten das ich in gleichen Zeitabständenimmerdas gleiche StückchenDeltaex zurücklegedann kann ich überlegen was meine Geschwindigkeitsein müsstein welchem Verhältnis das stehtguckenlieber da ein Zeichen als da hier noch mal Delta XTC-Stückchenhiernicht das in einem bestimmten Zeitintervallzurücklege hier das Delta ?? Xin welchem Verhältnis steht meineGeschwindigkeitdann dazuwovon hängt die Geschwindigkeitab mit der ich durch diesesKurvenstück hier gehenan dieser Stelle muss ich schnellersein als an dieser Stelle hier gehe ich mit derGrundgeschwindigkeitich sozusagen habeDelta Extraseitepro Zeiteinheitgeht ein Stückchen werde Extraseiteaber hier gehe ich nicht richtig in der der Extraseiteich gehe auch noch ein Stückchen Y der Y nach obenahnendas ist älter Xwie großist das Stückchen hier das Delta Yich mal bei der Ywie großes Modell der Yalso dieses DeltaYwirdseindas ist die Steigungan dieser Stelle X wenn das sie die Stelle X istmal das Delta Xin linearer Näherung üblichPunktdamit kann ich sagen welche Geschwindigkeitich denn eigentlich hätte an dieser Stellewas ist ein Lichterfaktormit dem ich meine Geschwindigkeit geändert habe im Verhältnis hierzu bin ich horizontalfahrendie spannende Frage ist welche Strecke ich denn hier gefahren bin was ist meine Geschwindigkeithier im Verhältnis zu meiner grundsätzlichen Geschwindigkeit mit der ?? über die x-Achse gehediese Seite hier im Verhältnis zu über die News im Verhältnis zu Delta Xdie über den Userim Verhältnis zu Deltaex interessiert mich umso dem Faktor müsste schneller Fahrt?? über die Muse mit PythagorasWurzeldie eine Seite Quadrieren die andere Seite QuadrierenDelta XQuadrierenplusAbleitungplusdie Ableitung meiner Funktion mal Delta XQuadrierenXschon?? undArmenin die oben aus der Wurzelkann nicht älter X aussehenderDecksquadratder Dax Quadratwenn ich den Sagedelta zur positiv seindarf ich den aus der Wurzel raus sind in der Wurzel steht dann eins Plus die Ableitung meiner Funktion ins Quadratdurch Delta X Teilder Pflicht ausdas wäre das Verhältnis der Geschwindigkeitenwenn ich hier gerade fahrelediglich in einer Zeit enthält der der Ex zurückwenn ich hierschräg fahre meine Kurvenableitungungleich null hat wenn ich erschreckt fahre kriege ich diesenFaktor dazudas wird nachher die Geschwindigkeit sei mit der ich fahren dann habe ich die Bogenlänge insgesamtist ausrechnen kann ich integrierte die Geschwindigkeitdieses hier sagt mit welcher Geschwindigkeitich entlang der Kurve fahrenalso ?? L die Bogenlängeüber die gesamte Kurve integriertdiese Geschwindigkeiteins PlusBeistrich von XKlammern ins QuadratTXdas für die Bogenlängeals es wird nicht die Funktion integriert es interessiert mich nicht die Fläche unter der Funktionsflächeunter dem Grafen nicht die Fläche unter der ?? unter dem Grafen interessiert mich der ?? die einfach nur integral über FSense sind es ziemlich schräge Geschichte dich integrieren??angenommenhier auf der x-Achse in gleichmäßigenSchritten durch frage ich michwas habe ich denn dann für eine Geschwindigkeitentlang der Kurvedie Geschwindigkeit entlang der Kurve ist der nicht einzelnen wird ein bisschen größer je steiler die Kurve istdesto größer wird diese Geschwindigkeiterweitert Pythagorasin ein bis über die News in dem Steigungsdreieckdes ?? dasGeschwindigkeitsverhältnisdas integriertalso die Fläche unter der Geschwindigkeitskurvedes ?? eben die Fläche unter der Geschwindigkeitskurvegibt die Gesamtlängedas ist die Bogenlänge einer Kurvealternativkönnen Sie folgendes machenwenn man das integral alsSumme auffasst?? auch immer wieder vorgeführt mit den Streifen nicht allgemeine Pensionen streifen in Sydney gerade ungefähr dieSumme über alle diese Flächen von Streifenmit das integral so auffassen als unendlichfeine Summekönnte das ganze auchnicht so vorstellenmeine Funktionskurvemein Graph von A bis BFin Streifengeschnitten jetzt zu niedrig aber nicht die Flächen der Streifensonderlich summierendie Längen von diesen kleinen nach diesen kleinen Polygonstückchendas Stückchen das Stückchender Stückchendassdiese müssen aus ?? Trapezregelbeim numerischen integrierenBilletts auch nichtige Flächen von diesen Trapezsondern ich sortieredas ja auf das sie sindzwei Komma sieben Zentimeter pluszwei Komma eins Zentimeter plus zwei Komma zwei Zentimeter plus zwei Komma zwei fünf Zentimeter plus zwei Komma neun Zentimeter und so weiter die ganzen Rotenstückchensummieren sich aufdie schmale Streifen sind desto besser wird das wohl passenund gegen die Bogenlänge gehen und sich zu ein Stückchen angucken sehen siekönnen ?? die auch mit Pythagorasdie Länge eines solchen Stückes berechnet haben älter X Delta Ymit stark was kriegen Sie die Länge dieses Dingswas dann einfach Wurzeleins Plus die Ableitung an dieser Stelleins Quadrat malälter X wäre in linearer Näherung nicht ganz aber zumindest in den Jahren näher mit das auf summierensteht das wieder dazu Komma sich das auch vorstellendas wäre die Bogenlängeerst mal nur für Funktionskurvenähmspäterguckt man sich die Bogenlänge beliebiger Kurven an was ist wenn sieso eine Kurve haben wie viel Zentimeter sind das das gilt natürlich nicht ?? Funktiongeregeltdas geht praktisch genauso man integrierte Geschwindigkeitman überlegt sich welche Bewegung der durchläuftund integriert deren Geschwindigkeitspäter gesammelt ??Funktion