Hallo Sönke!
Ich versuche es mal folgendermaßen:
g sei der Gesamtdurchmesser der fertig bewickelten Rolle, Do der Durchmesser des Wickelkörpers und n die Anzahl der Wicklungen, die mit dem Papier der Länge L erreicht werden können. d ist die Dicke des Papiers.
Dann ergibt sich die Gesamtdicke zu
g = Do + 2*n*d
Die Gesamtlänge L des Papiers erhält man, indem man den Umfang, der von der Anzahl der Wicklungen abhängt, mit dieser Anzahl multipliziert.
L=n*U
Der Umfang ergibt sich zu
U=2*pi*r=4*pi*D´
D´=Do + 2*n*d
damit folgt für den Umfang
U=4*pi*(Do + 2*n*d)
Für die Restlänge der Rolle bei n Windungen gilt:
L´=L - n*U
L´=L - 4*pi*n*(Do + 2*n*d)
Gesucht ist nun das n, für das L´=0 wird (dann ist die Rolle zu Ende).
Dies führt für n auf eine quadratische Gleichung. Das positive Ergebnis für n lautet:
n=(1/(4*d))*(-pi*Do + sqrt((pi*Do)²+2*d*L)
Eingesetzt in die Gleichung für g ergibt sich damit
g=Do - pi*Do/2 + (1/2)*sqrt((pi*Do)²+2*d*L)
Die gegebenen Werte eingesetzt ergeben einen Gesamtdurchmesser von
g=19,4cm
oder eine Wickelhöhe von 11,8cm
Ich muß allerdings sagen, daß ich mir nicht sicher bin, ob in dem Lösungsansatz nicht ein grundlegender Denkfehler drinsteckt, da ich zunächst davon ausgegangen bin, daß die Aufgabe aufgrund der Abhängigkeit des Umfangs von der Wicklungsanzahl auf eine Reihe hinausläuft. Deshalb wäre es vielleicht ganz gut, ob jemand nochmal überprüfen könnte, ob man den Ansatz
L´=L - 4*n*pi(Do+2*n*d)=0 (!)
machen darf, um auf das n zu kommen.
Gruß
Michael