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Bewegung eines Punktes im Raum

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Aufgabe

Ein Punkt startet zur Zeit t = 0  und bewegt sich gemäss der Vorschrift

     (        )
         sint
s(t) =   2cost
        sin2t
  1. Wie sieht die Bahnkurve aus? (Skizze und Beschreibung in Worten)
  2. Zu welchen Zeiten ist der Punkt am weitesten von (0|0 |0)  entfernt?
  3. Welche Geschwindigkeit hat der Punkt zur Zeit t = 5  ?

Lösung

  1. Die Kurve stellt eine Art Achterbahn dar.
  2. Bestimmung des Maximums der Abstandfunktion im Quadrat
    d(t)2 = (sin t)2 +(2cost)2 + (sin2t)2
    liefert, dass der Punkt zum ersten Mal zur Zeit t = 2.78  am weitesten vom Nullpunkt entfernt ist.
  3. Ableiten liefert den Geschwindigkeitsvektor
         (     cost )
v(t) =   -2 sint   , Betrag von v(5) = 2.6
         2cos2t