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Ball auf Sinuskurve

 

marcelbad
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     Beitrag Verfasst am: 10.01.2011, 01:18     Titel: Ball auf Sinuskurve
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

Ich habe vor kurzem folgendes Problem gestellt gekriegt:

Programmieren Sie den auf einer Sinuskurve laufenden Ball in einer ebenen Darstellung:
(a) Berechnen Sie den Mittelpunkt des Kreises, wenn er den Punkt (x; sin(x)) beruehrt.
(b) Zeichnen Sie den Kreis, loeschen Sie ihn wieder und gehen Sie zum naechsten Punkt.


das habe ich bis jetzt gemacht:
Code:

x1=[0:0.01:2*pi];
y1=sin(x1)+0.08;
y2=sin(x1);
f=figure;
p1=line(x1,y1,'LineStyle','none');
set(p1,'Marker','o','MarkerEdgeColor','b','MarkerFaceColor','b','MarkerSize',11)
p2=line;
hold on
drawnow
axis ([0 2*pi -1.5 1.5])
for k=[1:numel(x1)]
    set(p1,'XData',x1(k),'YData',y1(k));
    drawnow;
    set(p2,'XData',x1,'YData',y2);
    drawnow;
end
 

Nun sieht das alles nicht so aus wie ich mir das vorgestellt habe Sad, wäre nett von euch wenn ihr mir da weiter helfen könntet.

schon mal Danke im Voraus und Freundliche Grüße Very Happy
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     Beitrag Verfasst am: 10.01.2011, 11:35     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,
Du verschiebst ja den Kreismittelpunkt einfach in Y-Richtung nach oben,
klar sieht das seltsam aus.
Der Mittelpunkt des Kreises muss in Richtung des Normalenvektors um den Radius verschoben werden.

in Matlabcode sieht das dann so aus:

Code:
x=linspace(0,2*pi,1000);
y=sin(x);
a=[x;y]; %Punkte der Sinuskurve
b=[x+1;y+cos(x)];
d=b-a; %Tangentenvektoren
dn=[-d(2,:);d(1,:)] %Normalenvektoren zu jedem Punkt
for i=1:1000  %Normieren der Normalenvektoren
    dn(:,i)=dn(:,i)/norm(dn(:,i),2);
end
m=a+0.2*dn; %Mittelpunkte des Kreises

f=figure;
p=line(a(1,:),a(2,:)); %Sinuskurve
p1=line;
axis equal;
%set(p1,'Marker','o','MarkerEdgeColor','b','MarkerFaceColor','b','MarkerSize',13)
hold on
drawnow
axis ([0 2*pi -1.5 1.5])
for k=[1:1000]
set(p1,'XData',0.2*sin(x1)+m(1,k),'YData',0.2*cos(x1)+m(2,k));
drawnow;
end
 
Gast

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     Beitrag Verfasst am: 10.01.2011, 11:37     Titel:
  Antworten mit Zitat      
sry, da hat eine Zeile gefehlt

Code:
x=linspace(0,2*pi,1000);
x1=linspace(0,2*pi,100);
y=sin(x);
a=[x;y]; %Punkte der Sinuskurve
b=[x+1;y+cos(x)];
d=b-a; %Tangentenvektoren
dn=[-d(2,:);d(1,:)] %Normalenvektoren zu jedem Punkt
for i=1:1000  %Normieren der Normalenvektoren
    dn(:,i)=dn(:,i)/norm(dn(:,i),2);
end
m=a+0.2*dn; %Mittelpunkte des Kreises

f=figure;
p=line(a(1,:),a(2,:)); %Sinuskurve
p1=line;
axis equal;
%set(p1,'Marker','o','MarkerEdgeColor','b','MarkerFaceColor','b','MarkerSize',13)
hold on
drawnow
axis ([0 2*pi -1.5 1.5])
for k=[1:1000]
set(p1,'XData',0.2*sin(x1)+m(1,k),'YData',0.2*cos(x1)+m(2,k));
drawnow;
end
 
 
marcelbad
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     Beitrag Verfasst am: 10.01.2011, 12:37     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ein großes und üppiges Dankeschön... dass du dir die Zeit genommen hast ,das hat mir sehr Weiter geholfen!


Smile Smile Smile
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Studityp

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     Beitrag Verfasst am: 09.01.2013, 17:42     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo ich hatte vor kurzem die selbe Aufgabenstellung bekommen, meine lösung ist etwas einfacher gehalten und auch für einsteiger wie mich verständlich

Code:
%Das ist mein Programm.
x = 0:0.01:4*pi;
r = 1;

for x0 = [0:0.2:4*pi 1]          

plot(x, sin(x) );                      

hold on;

lambda=r/(sqrt(1+cos(x0)^2));              
[k]=[x0,sin(x0)]+lambda*[-cos(x0),1];    


t=(0:pi/50:2*pi);                  
m=r*sin(t)+k(1);                  
n=r*cos(t)+k(2);                
axis equal;                          
                                           
plot(m,n)                              



%plot(x, cos(x0)*(x-x0) + sin(x0), 'r' ) %Tangente

%plot(x, -1/cos(x0)*(x-x0)+sin(x0), 'g' ) %Orthogonale zur tangente


grid on;
hold off;
axis equal
axis([0 5*pi -4 4])
pause (0.1)    
end


Die plots der Tangente und der Orthogonalen hab ich zu dämonstrationszwecken eingebaut weil ich noch einen Vortrag halten muss.
 
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