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Experiment: Fahren einer Kreisbahn mit dem simulierten Roboter Open Roberta Sim

7Strecken und Geschwindigkeiten berechnen

Die Strecken s1s_1 und s2s_2 sind jeweils eine Kreisbahn. Um diese zu berechnen, musst du den Umfang des jeweiligen Kreises berechnen. Hierfür benötigst du die dazugehörige Formel:

Kreisumfang=2πr\text{Kreisumfang} = 2\pi r

Die Strecke s1s_1 ist also

s1=2πraußen=2π(rRoboter+0,5Spurbreite)s_1 = 2 \cdot \pi\cdot r_{außen} = 2 \cdot \pi \cdot (r_{Roboter}+ 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite})

und die Strecke s2s_2

s2=2πrinnen=2π(rRoboter0,5Spurbreite)s_2 = 2 \cdot \pi\cdot r_{innen} = 2 \cdot \pi \cdot (r_{Roboter}- 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite})

Die beiden Strecken kannst du nun in die Formel für das Geschwindigkeitsverhältnis einsetzen.

v2v1=2π(rRoboter0,5Spurbreite)2π(rRoboter+0,5Spurbreite)\dfrac{v_2}{v_1}= \dfrac{2 \cdot \pi \cdot (r_{Roboter}-0{,}5 \cdot \text{Spurbreite})}{2 \cdot \pi \cdot (r_{Roboter}+ 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite})}

2π2\cdot\pi kann gekürzt werden

v2v1=rRoboter0,5SpurbreiterRoboter+0,5Spurbreite\dfrac{v_2}{v_1}= \dfrac{r_{Roboter}- 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}{r_{Roboter}+ 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}

Wichtig: Du musst die Geschwindigkeit für einen Motor vorgeben, um die zweite Geschwindigkeit im richtigen Verhältnis zu bestimmen. Deshalb löst du die Formel wie folgt nach v2v_2 auf:

v2v1=rRoboter0,5SpurbreiterRoboter+0,5Spurbreitev1\dfrac{v_2}{v_1}= \dfrac{r_{Roboter}- 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}{r_{Roboter}+ 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}\quad\quad|\cdot v_1

v2=rRoboter0,5SpurbreiterRoboter+0,5Spurbreitev1v_2= \dfrac{r_{Roboter}- 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}{r_{Roboter}+ 0{,}5 \cdot \text{Spurbreite}}\cdot v_1


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