formel gesucht, 2 Walzen

Gast #4852006
Hallo,

folgendes Problem: nach wievielen Umdrehungen von der Walze mit 
Durchmesser d1 treffen sich Walze 1 und 2 wieder am Ausgangspunkt (rot 
in der Zeichnung).
Formel gesucht :) kann mir da jemand auf die Sprünge helfen ?

LG
Angehängte Dateien:
Gast #4852032
Würde sich mit dem Umfang anfangen.
Vielleicht beide Umfänge gleichsetzen und mit nem Parameter versehen für 
die Umdrehungen. Hab aber nichts hier um es selber zu testen grad
Gast #4852451
Stefan schrieb:
> david schrieb:
>> Ist es auch ohne kgV möglich ?
>
> Nicht im allgemeinen.
>
> Der Andere schrieb:
>> Wo sind die Mathefreaks
>
> Wenn nur einer der Durchmesser eine irrationale Zahl ist, dann ist die
> Lösung immer gleich: eine umgekippte 8. Ist das nicht super? ;)


Ich würde das anders formulieren und vielleicht stimmst Du mir zu:

Wenn genau einer der beiden Durchmesser eine irrationale Zahl ist, dann 
gibt es keine Lösung. Wenn aber beide Durchmesser die selbe irrationale 
Zahl als Faktor enthalten und sonst nur rationale Zahlen, dann gibt es 
Lösungen.
Gast #4852453
Jetzt habe ich den Fall vergessen, in dem beide Durchmesser zwei 
verschiedene irrationale Zahlen enthalten. Dann, so meine ich, gibt es 
auch keine Lösung.
Gast #4852486
Theor schrieb:

> Jetzt habe ich den Fall vergessen, in dem beide Durchmesser
> zwei verschiedene irrationale Zahlen enthalten. Dann, so
> meine ich, gibt es auch keine Lösung.

Ahh!

Also, wenn der eine Durchmesser sqrt(2) ist und der andere
sqrt(8), dann gibt es keine Loesung? :)
Gast #4852500
Theor schrieb:

> Ich würde das anders formulieren und vielleicht stimmst
> Du mir zu:

Nein, ich stimme nicht zu. :-)

> Wenn genau einer der beiden Durchmesser eine irrationale
> Zahl ist, [...]

Du formulierst nicht sauber. Ein Durchmesser ist keine
Zahl, sondern eine Strecke.

Die gestellte Aufgabe ist genau dann lösbar, wenn sich
zwei positive ganze Zahlen p und q angeben lassen, so
dass der p-te Teil des einen Durchmessers gleich ist
dem q-ten Teil des anderen.
Persönliche Seite #4852526
1) Falls die beiden Umfänge nicht kommensurabel sind, dann hat das
   Problem keine Lösung.

2) Falls die Umfänge kommensurabel sind, also in rationalem Verhältnis
   zueinander stehen, dann ist dieses Verhältnis o.E. darstellbar durch
   einen Bruch d2 / d1 wobei |d2| >= |d1| zwei ganze Zahlen sind
   mit d1·d2 > 0.
   Die undendlich vielen (*) Lösungen sind dann alle Paare (d1,d2) und
   (-d1,-d2): Die nich-kleinere Rolle macht d1 Umdrehungen, während die
   nicht-größere Rolle d2 Umdrehungen macht, wobei die Drehrichtungen so
   normiert seien, dass gleiches Vorzeichen gleiche Drehrichtung 
bedeute.

(*) Die Aufgabenstellung fragt nicht nach einer "minimalen" Lösung.
    Falls eine solche gesucht ist, nehme man d1, d2 teilerfremd, was
    dann noch 2 Lösungen zulässt: eine für beide Rollen "links rum",
    eine für beide "rechts rum".
Gast #4852565
corben002 schrieb:
> Dann treffen sich die Walzen bei einer irrationalen Zahl also nie wieder
> am Ausgangspunkt.
>
> Ist das bei einer reellen Walze nicht immer so?

Jetzt Blick ich überhaupt nicht mehr durch.

Ist nun die Mathematik irreal und die Physik real,  oder ist die 
Mathematik reell und die Physik irrational?

Oder muß man erst die Paradigmen vertauschen?
Gast #4852568
Johann L. schrieb:
> 1) Falls die beiden Umfänge nicht kommensurabel sind, dann hat das
>    Problem keine Lösung.

"Kommensurabel", das war das Wort, das ich gesucht habe. Danke, Johann.

Zwei Größen, etwa "2*pi" und "3/5*pi" sind durchaus kommensurabel, 
obwohl sie irrationale Zahlen enthalten. Hingegen sind etwa "2*pi" und 
"2*sqrt(2)" nicht kommensurabel, weil sich pi und sqrt(2) nicht 
lediglich durch einen rationalen Faktor unterscheiden.
#4852913
Johann L. schrieb:
> (*) Die Aufgabenstellung fragt nicht nach einer "minimalen" Lösung.
>     Falls eine solche gesucht ist, nehme man d1, d2 teilerfremd, was
>     dann noch 2 Lösungen zulässt: eine für beide Rollen "links rum",
>     eine für beide "rechts rum".

Das widerspricht aber meinem Logikverständnis. Die beiden Zahlen müssen 
doch gleich sein, wenn der Durchmesserunterschied gleich ist, ist es 
doch vollkommen egal, ob sich die Walzen rechts oder linksherum drehen, 
sie werden immer nach der selben Anzahl Umdrehungen wieder 
aufeinandertreffen, oder anders gesprochen: Wenn sie sich rechts herum 
nach 10 Umdrehungen wieder treffen, werden sie das links herum ebenfalls 
tun. Das gilt zumindest, wenn man jetzt davon ausgeht, daß die 
Konstruktion nicht aus einer angetriebenen und einer nur über Reibung 
abgetriebenen Walze besteht. In dem Fall könnten sich tatsächlich 
Unterschiede ergeben, wenn der Reibwert in eine Richtung sich von dem in 
die andere Richtung unterscheidet.

Ansonsten würde ich das ebenfalls übers kgV berechnen, analog zu 
Zahnrädern
Persönliche Seite #4853483
Christian B. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> (*) Die Aufgabenstellung fragt nicht nach einer "minimalen" Lösung.
>>     Falls eine solche gesucht ist, nehme man d1, d2 teilerfremd, was
>>     dann noch 2 Lösungen zulässt: eine für beide Rollen "links rum",
>>     eine für beide "rechts rum".
>
> Das widerspricht aber meinem Logikverständnis. Die beiden Zahlen müssen
> doch gleich sein,

In dieser Darstellung müssen sind die betragsmäßig gleich.  Du kannst 
natürlich auch entsprechende Äquivalenzklassen als "eine" Lösung 
ansehen.

> Ansonsten würde ich das ebenfalls übers kgV berechnen,
> analog zu Zahnrädern

Das Zauberwort heißt Euklid'scher Algorithmus, welcher nicht nur für 
natürliche Zahlen funktioniert sindern auch für reelle Zahlen.  Für 
inkommensurable Radien wird der Algorithmus nicht abbrechen, und man 
bekommt sukzessive Näherungen, siehe auch Kettenbruchentwicklung.

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