Skater in der Halfpipe

Eine Halfpipe (englisch für "Halbröhre") ist eine aus z.B. Beton konstruierte Sportanlage in Form einer in der Längsachse halbierten Röhre. Wir wollen davon ausgehen, dass die Röhre die Form eines Zylinders mit dem Radius r hat, so dass sich ein Skater auf einer (Halb-)Kreisbahn bewegen kann. Auch wollen wir davon ausgehen, dass sich der Skater ungedämpft, d.h. ohne Reibungsverluste bewegen kann. Der Skater bewegt sich anfangs ein kleines Stück (vgl. hierzu auch den Hinweis am Ende des Artikels) aus der Gleichgewichtslage heraus und fahrt dann los. Die Animation in Abb. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung der Bewegung eines Skaters in einer Halfpipe.