Brachistochronenproblem
Das Brachistochronenproblem wurde 1696 von J. BERNOULLI formuliert und beinhaltet
die folgende Aufgabe:
Der in einer vertikalen
-Ebene liegende Punkt
soll mit dem
Koordinatenursprung durch eine Kurve
so verbunden werden, daß ein längs
dieser Kurve sich bewegender Massepunkt allein unter dem Einfluß der Schwerkraft in
der kürzesten Zeit von
zum Ursprung gelangt (s. Abbildung).
Mit der Formel für die Fallzeit
ergibt sich die folgende mathematische Formulierung:
Man bestimme eine einmal stetig differenzierbare Kurve
,
für die
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(10.9) |
gilt (
Fallbeschleunigung) und die die Randbedingungen
 |
(10.10) |
erfüllt.
Man beachte, daß in (10.9) für
eine Singularität auftritt.