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Brachistochrone-Rechner

Kostenloser Online-Rechner: Brachistochrone. Geben Sie Ihre Werte ein und erhalten Sie sofort Ergebnisse mit Formel, Schritt-für-Schritt-Weg und einem durchgerechneten Beispiel – alles wird in Ihrem Browser auf Calcton berechnet, ohne Anmeldung.

Chinesische Version: 最速降线在线计算器

Brachistochrone-Rechner
水平距离 X
垂直落差 Y
重力加速度 g(默认 9.8)

最速降线问题的答案是倒过来的摆线弧:一块冰沿这条曲线滑到墙角比沿任何直线、折线或其他曲线都快。伽利略猜错、伯努利兄弟争胜、牛顿一夜解决——它是变分法诞生的标志性战役。

求解思路:解方程 θ − sin θ = (X/Y)(1 − cos θ) 得到摆线参数角(牛顿迭代),半径 a = Y/(1 − cos θ),下滑时间 T = θ·√(a/g)。X = 0 时退化为垂直下落,摆线是半圈,T = π√(Y/(2g)),恰与自由落体 √(2Y/g) 一致(时间比 π/√8)。

参考值

X = Y = 1、g = 9.8:θ = 2.4120111439135,a = 0.57291703753175

T = 0.58319278297166 s,直线 = 0.63887656499994 s,比值 = 0.912841094698(摆线快约 8.7%)

X = 0(垂直下落):T = π√(1/(2g)) = 0.710572 s,与自由落体相同

So verwenden Sie den brachistochrone-rechner

  1. Füllen Sie die Felder mit Ihren eigenen Werten aus – jedes Feld nennt den erwarteten Wert.
  2. Das Ergebnis aktualisiert sich sofort beim Tippen; es gibt keinen „Berechnen“-Button.
  3. Lesen Sie die Ergebniskarte für den Hauptwert, die Formel Schritt für Schritt und praktische Hinweise.

Häufige Fragen

Ist der brachistochrone-rechner kostenlos?

Ja – alle Rechner für mathematik auf Calcton sind kostenlos und ohne Anmeldung. Ihre Daten werden in Ihrem Browser verarbeitet und niemals an einen Server gesendet.

Gibt es eine chinesische Version dieses Tools?

Ja. Nutzen Sie den Link zur chinesischen Version oben: derselbe Rechner mit Oberfläche auf Chinesisch.

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