Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 10. 12. 2025 20:19 — Editoval check_drummer (11. 12. 2025 18:21)

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

Ahoj, mějme silnici, která má stále stejnou šířku (označme ji s) - šířku uvažujeme jako délku úsečky kolmé k jednomu okraji silnice - a její druhý bod je průnik této úsečky s druhým okrajem silnice.

A chceme se na takové silnici otočit autem tak, že není povoleno couvání. Auto se při zatáčení pohybuje po kružnici s pevným poloměrem r.

Je jasné, že pokud má silnice tvar dvou rovnoběžných přímek, že musí být [mathjax]2r \leq s[/mathjax]. Otáízka zní, zda lze nalézt takový tvar silnice, aby se na některém místě bylo možné otočit i pro větší hodnotu r, tj. pro [mathjax]2r > s[/mathjax].

Můžeme uvažovat dvě varianty úlohy - buď že je nutné nepřetržitě zatáčet (po kružnicis poloměrem r) a nebo že je povoleno zatáčet jen částečně - jen "trochu", případně i po kružnici s větším poloměrem než r, pak jet např. chvíli rovně, pak zas trochu zatočit, apod.

Ještě je potřeba definovat jak poznat, že vůbec došlo k otočení. Asi to půjde nejlépe takto: Na počátku se auto pohybuje ve směru kolmém k úsečkám, pomocí kterých je definována šířka silnice, a požadujeme, aby se na konci auto rovněž pohybovalo ve směru kolmém k těmto úsečkám, ale opačném. Asi je zřejmé co v tomto případě znamená "opačný" směr.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#2 11. 12. 2025 20:20

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#3 12. 12. 2025 10:11

osman
Příspěvky: 236
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ check_drummer:
Ahoj,
kruhový objezd? :-)


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#4 12. 12. 2025 11:22

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ osman:
To se ti bude silnice větvit. A kdyby to byl jen kruh (resp. mezikruží), tak se neotočíš.
Ale aby to bylo jasné, tak zakazujememe větvení i cyklický tvar silnice.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#5 12. 12. 2025 20:18

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5304
Reputace:   128 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

Já nějak nerozumím tomu, co je to ten "tvar" silnice.

Offline

 

#6 12. 12. 2025 20:21

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5304
Reputace:   128 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

A předpokládám, že silnice ve tvaru Mobiovy pásky se taky nepřipouští

Offline

 

#7 13. 12. 2025 12:53

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ MichalAld:
Je to nějaká "rozumná" křivka, tedy nemusí to být jen přímka. Ale asi není podstatná přesná definice, můžeme jí vymýšlet za běhu.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#8 13. 12. 2025 12:56

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ MichalAld:
Je to cyklus, takže není povolena. Ale nevím, jestli bychom si pomohli, jen bychom možná museli asi nějak složitěji definovat že se auto otočilo.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#9 14. 12. 2025 12:08

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5304
Reputace:   128 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

Podle mě je hlavně potřeba definovat co rozumíme tou šířkou silnice. Pokud je to myšleno, že jedna strana je nějaká námi zadaná křivka a druhou vytvoříme tak, že po té první necháme valit kružnici o poloměru r, tak si úplně nedokážu představit, jak by se tam mohla vejít kružnice větší.

Podle mě - alespoň intuitivně - je lepší opačný přístup. Nakreslit si ten oblouk o poloměru větší než r a snažit se kolem něj vytvořit silnici o šířce 2r. Podle mě už v nekonečně malé vzdálenosti je zřejmé, že to nemůže jít.

Offline

 

#10 14. 12. 2025 18:52

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ MichalAld:
Tu definici šířky jsem psal v zadání, ale v podstatě je to jak říkáš - necháš valit po křivce kružnici (nebo spíš kruh) a sjednocení všech těchto kruhů je silnice.
Není úplně zřejmé jestli by to zatočení nebylo možné provést např. tak, že by ta silnice mírně zatáčela (řekněme doprava) a auto by také zatáčela doprava - a tedy by mohlo na pravé straně získat více prostoru na otočení (než kdyby okraj silnice byl tvořen dvěma přímkami).


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#11 16. 12. 2025 19:16

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5304
Reputace:   128 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

Když si nakreslíš celou kružnici, která odpovídá tomu otáčení, zjistíš, že to nemá řešení, ať už silnice vypadá jakkoliv. Mezi dvě křivky o vzdálenosti D nenacpeš kružnici o průměru větším než D ať už ty křivky vypadají jak chtějí.

Offline

 

#12 17. 12. 2025 09:02

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ MichalAld:
Akorát otočení nemusí odpovídat kružnici - jak jsem psal, můžeš jet chvilku rovně, pak trochu zatočit, pak víc zatočit atd.... Jen nesmíš překročit poloměr křivosti zatočení....


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#13 17. 12. 2025 13:00

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5304
Reputace:   128 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ check_drummer:
Ano, tohle bude asi zajímavější dokázat, ale přesto jsem přesvědčený, že když budeš chtít udělat jakoukoliv uzavřenou smyčku, jejíž poloměr zakřivení bude v každém místě >= r, tak že se ti do ní vždycky někam vejde kružnice o poloměru r. Jinak řečeno, ta smyčka bude vždycky větší než ta kružnice. A když se ti do silnice nevleze ta kružnice, tak se tam asi nevleze ani nic většího.

Offline

 

#14 17. 12. 2025 15:13

check_drummer
Příspěvky: 5430
Reputace:   106 
 

Re: Tvar silnice, aby se mohlo auto co nejsnadněji otočit

↑ MichalAld:
Taky si myslím, že to nepůjde. Asi by to šlo dokázat tak, že pro každou vzdálenost od okraje silnice stanovíš maximální možný úhel o který může být auto otočeno (vzhledem ke směru silnice) a ukázat, že ten úhel bude přesně ten, který získáš zatočením po půlkružnici o poloměru r.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson