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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
(10.9)

gilt ( Fallbeschleunigung) und die die Randbedingungen
(10.10)

erfüllt. Man beachte, daß in (10.9) für eine Singularität auftritt.