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avatar+14538 

Mit welcher Formel kann man den Winkel zwischen dem Stunden- und dem Minutenzeiger bei gegebener Uhrzeit berechnen ?

 

Beispiel:   2:27 Uhr    =>  Winkel  88,5 °   ??   ( oder auch  271,5 ° )

6:45:20 Uhr    =>    $$69\frac{1}{3}$$  Grad      bzw.    $$290\frac{2}{3}$$  Grad    ??

 

Gruß radix !

 27.05.2015

Beste Antwort 

 #4
avatar+12531 
+5

.
 28.05.2015
 #1
avatar+14993 
+5

Hallo radix!

 

Schöne Aufgabe !

 

Mit welcher Formel kann man den Winkel zwischen dem Stunden- und dem Minutenzeiger bei gegebener Uhrzeit berechnen ?

 

Grundlage dieser Berechnung ist die 12-Stunden-Zählung mit A.M. und P.M.

T ist die gegebene Uhrzeit als Dezimalbruch.

h ist die Stunde, m die Minute und s die Sekunde der gegebenen Uhrzeit.

T = (h + m / 60 + s / 3600) Uhr

∠ gZ = T * 360° / 12 = T * 30°                                          Winkelabstand großerZ zur Null

∠ kZ = (m + s / 60) * 360° / 60 = (m + s / 60) * 6°            Winkelabstand kleinerZ zur Null

 

∠ zwischen den Zeigern = abs (∠ gZ -∠ kZ)

= abs (T * 30° - (m + s / 60) * 6°)

= abs (T * 30° - 6m° - s° / 10)

= abs ((h + m / 60 +s / 3600) * 30° - 6m° - s° / 10)

= abs (30h° + m° / 2 + s° / 120 - 6m° - s° / 10)

 

Winkel zwischen den Zeigern der Uhr bei 12-Stunden-Zählung.

 

 h ist die Stunde, m die Minute und s die Sekunde der gegebenen Uhrzeit.

 

Formel:

    

Δα = abs (30h - 11m / 2 - 11s / 120)°

  

Beispiel:

2:27 Uhr

h = 2 ; m = 27 ; s = 0

abs (30h - 11m / 2 - 11s / 120)°

abs (30 * 2 - 11 * 27 / 2 - 0 * s / 120)° = 88,5°   !!!

 

6:45:20 Uhr

h = 6 ; m = 27 ; s = 20

abs (30h - 11m / 2 - 11s / 120)°

abs (30 * 6 - 11 * 45 / 2 - 11 * 20 / 120)° = 69,333..°   !!!

 

Gruß asinus :- )

 27.05.2015
 #2
avatar+12531 
0

Ich weiß, wie es geht. Die Lösung schicke ich Euch morgen, falls ich Zeit dazu habe.

 27.05.2015
 #3
avatar+26387 
+5

Mit welcher Formel kann man den Winkel zwischen dem Stunden- und dem Minutenzeiger bei gegebener Uhrzeit berechnen ?

$$\boxed{~ \Delta \alpha \ensurement{^{\circ}} = 330 \cdot t^h ~
}\qquad
\small{\text{ $t$ ist die Zeit in Stunden} }$$
  

 

1. Beispiel:

Uhrzeit 2:27 Uhr

$$t^h = 2+\frac{27}{60} = 2,45~ \rm{h}\\\\
\Delta \alpha \ensurement{^{\circ}} = 330\ensurement{^{\circ}} \cdot 2,45 \rm{h} = 808,5\ensurement{^{\circ}}$$

Vom Winkel muss ein Vielfaches von $$360\ensurement{^{\circ}}$$ abgezogen werden:

$$\Delta \alpha \ensurement{^{\circ}} = 808,5\ensurement{^{\circ}} - 2\cdot 360 \ensurement{^{\circ}} = 88,5\ensurement{^{\circ}}$$

 

2. Beispiel:

Uhrzeit 6:45:20 Uhr

$$t^h = 6+ \dfrac{ 45~\rm{Min.} +
\dfrac{ 20~\rm{Sek.} } {60} } { 60 } = 6,7\overline{5}~ \rm{h}\\\\
\Delta \alpha \ensurement{^{\circ}} = 330\ensurement{^{\circ}} \cdot 6,7\overline{5}~ \rm{h} = 2229,\overline{3}\ensurement{^{\circ}}$$

Vom Winkel muss ein Vielfaches von $$360\ensurement{^{\circ}}$$ abgezogen werden:

$$\Delta \alpha \ensurement{^{\circ}} = 2229,\overline{3}\ensurement{^{\circ}} - 6\cdot 360 \ensurement{^{\circ}} = 69,\overline{3}\ensurement{^{\circ}}$$

 

3. Herleitung:

$$\\\small{\text{
Winkelgeschwindigkeit gro\ss{}er Zeiger:~}}
\omega_1\ensurement{^{\circ}} = \frac{ 360\ensurement{^{\circ}} } {1~\rm{Std.}}\\\\
\small{\text{
Winkelgeschwindigkeit kleiner Zeiger:~}}
\omega_2\ensurement{^{\circ}} = \frac{ 360\ensurement{^{\circ}} } {12~\rm{Std.}}\\\\
\boxed{ \small{\text{Winkel = Winkelgeschwindigkeit mal Zeit}} }
}\\\\
\small{\text{
Winkel gro\ss{}er Zeiger:~}}
\alpha_1\ensurement{^{\circ}} =\omega_1\ensurement{^{\circ}} \cdot t^h }}\\\\
\small{\text{
Winkel kleiner Zeiger:~}}
\alpha_2\ensurement{^{\circ}} =\omega_2\ensurement{^{\circ}} \cdot t^h }}\\\\
\small{\text{
Winkeldifferenz gro\ss{}er Zeiger - kleiner Zeiger:~}}
\alpha_1 \ensurement{^{\circ}} - \alpha_2 \ensurement{^{\circ}} = \Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} }}\\\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} =
\alpha_1 \ensurement{^{\circ}} - \alpha_2 \ensurement{^{\circ}}
$}}\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} =
\omega_1\ensurement{^{\circ}} \cdot t^h
-\omega_2\ensurement{^{\circ}} \cdot t^h
$}}\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} = \left(
\omega_1\ensurement{^{\circ}}
-\omega_2\ensurement{^{\circ}} \right)
\cdot t^h
$}}\\\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} =
\left(
\frac{ 360\ensurement{^{\circ}} } {1~\rm{Std.}}
-\frac{ 360\ensurement{^{\circ}} } {12~\rm{Std.}}
\right)
\cdot t^h
$}}\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} =
\left(360\cdot \frac{11}{12} \right)
\cdot t^h
$}}\\
\small{\text{
$
\Delta \alpha\ensurement{^{\circ}} =
330\cdot t^h
$}}$$

 28.05.2015
 #4
avatar+12531 
+5
Beste Antwort

Omi67 28.05.2015
 #5
avatar+14538 
+3

Hiermit möchte ich mich bei allen bedanken, die sich um die Berechnungsformel  (Winkel zwischen den Zeigern)  bemüht haben.


DANKE !


Gruß radix !

 28.05.2015
 #6
avatar+12531 
0

Hallo radix,

ich habe meine Methode auch mit Sekunden ausprobiert. Es funktioniert. Ich bekomme damit auch das Ergebnis von heureka für 6:45:20.

 

Hat Spaß gemacht.

 28.05.2015
 #7
avatar+14538 
+3

Ich kann mich nur wiederholen:

Vielen Dank an alle, die meine Frage verständlich und perfekt gelöst haben und wohl auch noch etwas Spaß daran hatten.

Namentlich möchte ich mich bei   asinus , heureka  und Omi67  bedanken, auf deren Antworten wir uns hoffentlich auch weiter freuen dürfen.

Gruß radix !

 28.05.2015

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