File:Brachistochrone 8000x7200p120 20220719.webm

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Original file(WebM audio/video file, VP9, length 5.0 s, 8,000 × 7,200 pixels, 2.21 Gbps overall, file size: 1.29 GB)

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Spheres rolling along individual curves. One curve is the brachistochrone.

Summary

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Description
Deutsch: Ein Video, wo Kugeln ohne Reibung, angezogen von einer Gravitationskraft, eine Kurve entlang rollen. Die Brachistochrone ist die schnellste Bahn. Die Brachistochrone ist so modelliert, dass sie ein Teil der Kreisform ist. Führt man sie also weiter, erhält man einen perfekten Kreis. Der "Sweep" beträgt etwa 109°. Ein "Sweep" von 360° erzielt eine vollständige Kreisform. Wenn die Bahn mit der roten Kugel Bahn 1 ist, und die Bahn mit der dunkelblauen Kugel Bahn 5, so ist die Reihenfolge von schnell nach langsam: 2 (Brachistochrone), 3, 4, 1, 5. Bahn 1 ist eine lineare Bahn mit gewinkelter Ecke, Bahn 2 ist eine Brachistochrone, Bahn 3 ist leicht Richtung Gravitationsquelle gebogen, Bahn 4 ist eine Bahn ohne Krümmung (linear), Bahn 5 ist leicht entgegen der Gravitationsquelle gebogen. Die Gravitationsquelle wirkt nach unten.

Ausgangssituation und Verlauf: Alle Kugeln sind in einer imaginären Reihe aufgereiht, und alle beginnen von derselben Höhe. Sie fallen und rollen auf ihrer jeweiligen Kurve entlang und landen am Ende im "Auffangbecken" Die Bahnen sind von einander gleich weit entfernt, die Bälle haben alle dieselben Abmessungen und physikalischen Eigenschaften.

Physik: Um diese Simulation zu verwirklichen, wurden physikalische Eigenschaften angewandt. So sind die Kugeln aktive "rigid bodies", die Kurven passive "rigid bodies". Um die Kugeln nicht durch Effekte abzubremsen, wurden überall die Reibung (friction) entfernt, ebenfalls die (Auf-)sprungkraft (bounciness) und Dämpfung (damping). Die Gravitationskraft wurde durch ein Feld realisiert, auf das die Kugeln reagieren. Die Magnitude des Feldes beträgt 9,8; in etwa die Graviationskraft der Erde von 9,81 m/s².

 Technische Information Die Bitrate wurde so gewählt, dass man einzelne Frames auch extrahieren kann, und damit Frames höchster Qualität bekommt. Die Framerate von 120 FPS erlaubt auch bei halber Geschwindigkeit eine flüssige Wiedergabe.
English: A video where balls roll along a curve without friction, attracted by a gravitational force. The brachistochrone is the fastest. The brachistochrone is modeled to be a part of the circular shape. So if you take it further, you get a perfect circle. The "sweep" is about 109°. A "sweep" of 360° achieves a complete circular shape. If the trajectory with the red ball is trajectory 1, and the trajectory with the dark blue ball is trajectory 5, the order from fast to slow is: 2 (brachistochrone), 3, 4, 1, 5. Trajectory 1 is a linear trajectory with an angled corner, trajectory 2 is a brachistochrone, trajectory 3 is slightly bent towards the gravitational source, trajectory 4 is a trajectory without curvature (linear), trajectory 5 is slightly bent against the gravitational source. The gravitational source acts downwards.

Initial situation and progression: All the balls are lined up in an imaginary row, and they all start from the same height. They fall and roll along their respective curves and end up in the "catch basin" The tracks are equidistant from each other, the balls all have the same dimensions and physical properties.

Physics: To realize this simulation, physical properties were applied. So the spheres are active "rigid bodies", the curves passive "rigid bodies". In order not to slow down the balls by effects, friction was removed everywhere, also the bounciness and damp(ing). The gravitational force was realized by a field to which the spheres react. The magnitude of the field is 9.8; approximately the gravitational force of the earth of 9.81 m/s².


 Technical information The bitrate was chosen so that you can also extract individual frames, and thus get frames of the highest quality. The frame rate of 120 FPS allows smooth playback even at half speed.
Date
Source Own work
Author PantheraLeo1359531

Licensing

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I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following license:
Creative Commons CC-Zero This file is made available under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.
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Streaming 1440p (VP9) Not ready Error on 05:55, 21 February 2024
VP9 1080P Not ready Error on 18:28, 19 July 2022
Streaming 1080p (VP9) Not ready Error on 05:56, 21 February 2024
VP9 720P 293 kbps Completed 18:47, 19 July 2022 22 min 25 s
Streaming 720p (VP9) 295 kbps Completed 00:43, 6 February 2024 1.0 s
VP9 480P 202 kbps Completed 18:33, 19 July 2022 8 min 14 s
Streaming 480p (VP9) 204 kbps Completed 10:52, 12 January 2024 1.0 s
VP9 360P 141 kbps Completed 18:33, 19 July 2022 7 min 56 s
Streaming 360p (VP9) 144 kbps Completed 10:52, 17 January 2024 1.0 s
VP9 240P 100 kbps Completed 18:31, 19 July 2022 5 min 26 s
Streaming 240p (VP9) 102 kbps Completed 08:44, 16 December 2023 1.0 s
WebM 360P 358 kbps Completed 18:34, 19 July 2022 8 min 28 s
Streaming 144p (MJPEG) 1.21 Mbps Completed 07:18, 1 November 2023 2 min 40 s

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