Конструктивная геометрия. Решение задач способом замены плоскостей проекции

Содержание

Слайд 2

План практических занятий

1

План практических занятий 1

Слайд 3

Вступление

В предыдущей лекции отмечено, что метрические задачи - это задачи связанные с

Вступление В предыдущей лекции отмечено, что метрические задачи - это задачи связанные
измерением, а именно,на определение натуральной величины размеров заданных фигур: расстояний (длин), углов, контуров плоских геометрических форм

2

Слайд 4

Из свойств ортогонального проецирования отметили, если прямая параллельна плоскости проекций (прямая

Из свойств ортогонального проецирования отметили, если прямая параллельна плоскости проекций (прямая уровня),
уровня), то её отрезок на эту плоскость проекций изображается в натуральную величину.
Аналогичное свойство имеет плоская фигура, расположенная в плоскости уровня.
Таким образом, результат решения задачи имеет место, когда прямая и плоскость занимают частное положение относительно плоскостей проекций

2

Вступление

Слайд 5

В лекции дан пример предвидения результата решения метрической задачи

X

a₁

b₁

a₂

b₂

X

A₂

B₂

A₁=a₁

B₁=b₁

a₂

b₂

X

A₂=a₂

B₂=b₂

A₁

B₁

a₁

b₁

aǁb – прямые общего

В лекции дан пример предвидения результата решения метрической задачи X a₁ b₁
положения

aǁb – проецирующие прямые

Н.В.[AB]

Н.В.[AB]

В этом случае не наблюдается натуральная величина расстояния между прямыми aǁb

Н.В.[AB] - натуральная величина расстояния между прямыми aǁb

Вступление

Слайд 6

Вступление

2

Отмечено положение: решение метрических задач значительно облегчается, когда заданные геометрические объекты занимают

Вступление 2 Отмечено положение: решение метрических задач значительно облегчается, когда заданные геометрические
частные положения, т.е. параллельны и/или перпендикулярны относительно плоскостей проекций. В связи с этим, во многих решаемых задачах возникает необходимость преобразования комплексного чертежа, при котором заданные геометрические объекты переводятся из общего положения в частное

Слайд 7

Вступление

2

Обдумали, с какими геометрическими объектами могут встречаться метрические задачи по определению натуральной

Вступление 2 Обдумали, с какими геометрическими объектами могут встречаться метрические задачи по
величины, продолжили в конспекте заполнение таблицы по строкам: 1 – расстояние (длина), 2 – угол)

Слайд 8

Вступление

2

В лекции отмечено, что метрические задачи, решаются посредством определенного способа преобразования на

Вступление 2 В лекции отмечено, что метрические задачи, решаются посредством определенного способа
основе реализации четырех основных задач :
1) преобразование прямой общего положения в прямую уровня;
2) преобразование прямой уровня в прямую проецирующую;
3) преобразование плоскости общего положения в плоскость проецирующую;
4) преобразование проецирующей плоскости в плоскость уровня.

Необходимо запомнить формулировку четырех основных задач

Слайд 9

Четыре основные задачи

2

Примеры 1-й и 2-й основных задач (1оз и 2оз), которые

Четыре основные задачи 2 Примеры 1-й и 2-й основных задач (1оз и
предусматривают преобразования прямой линии

1оз можно трактовать и так: преобразовать чертеж так, чтобы прямая общего положения стала прямой уровня

2оз - преобразовать чертеж так, чтобы прямая уровня заняла положение прямой проецирующей;

X

X

X

X

Условные обозначения проекций не указаны, так как могут быть различные положения относительно квадрантов (

S

S

S

знак S указывает на какой проекции будет Н.В.)

Слайд 10

Четыре основные задачи

2

Примеры 3-й и 4-й основных задач 31оз и 4оз), которые

Четыре основные задачи 2 Примеры 3-й и 4-й основных задач 31оз и
предусматривают преобразования плоскости

3оз можно трактовать и так: преобразовать чертеж так, чтобы плоскость общего положения стала плоскостью проецирующей

4оз - преобразовать чертеж так, чтобы плоскость проецирующая заняла положение плоскости уровня;

X

X

X

X

В 4оз можно определить Н.В.угла между пересекающимися прямыми (и Н.В. плоской фигуры)

Слайд 11

Метрические задачи. Основные положения (три важных аспекта)

2

Таким образом, рассмотрим три очень важных

Метрические задачи. Основные положения (три важных аспекта) 2 Таким образом, рассмотрим три
аспекта, без знаний которых требуемую метрическую задачу не решить:
1 аспект – необходимо предвидеть конечный результат решаемой задачи (казалось бы мы не знаем как ещё решать, но в соответствии с представленными выше примерами, их необходимо обобщить на остальные задачи в составленной Вами таблице (решаемые задачи);
2 аспект – для решения конкретной задачи необходимо освоить четыре основные задачи, как «подзадачи», применение которых позволит выполнить решение конкретной задачи. При этом, возможно нужно будет применить только одну основную задачу, или последовательно за ней и следующую;
3 аспект – поставленная задача решается одним из способов преобразования комплексного чертежа (т.е. ортогональных проекций). В конструктивной (начертательной) геометрии таких способов несколько, поэтому следующие слайды посвящены способам преобразования и решению основных задач с примерами.

Слайд 12

Метрические задачи. Основные положения (способы преобразования)

2

В соответствии с решением метрических задач можно

Метрические задачи. Основные положения (способы преобразования) 2 В соответствии с решением метрических
подразделить такие способы преобразования, при которых геометрический объект(ы), при решении поставленной задачи, остаются фиксированными (неизменными) относительно системы плоскостей проекций, в другом преобразовании – геометрические объекты меняют своё положение относительно плоскостей проекций.
Любой из этих способов преобразования однозначно приводит к решению поставленной задачи, при условии, что Вами, во-первых, в общем виде реализуется предвиденье результата решения задачи, это – выполнение первого аспекта, во-вторых, Вы обоснованно применили реализацию основной(ных) задач – это второй аспект.
В результате этих преобразований будет получен чертёж, облегчающий дальнейшее решение задачи, либо на выполняемом чертеже будет получено готовое решение задачи.

Слайд 13

Из лекции известно, что способ замены плоскостей проекций заключается в замене одной

Из лекции известно, что способ замены плоскостей проекций заключается в замене одной
из плоскостей проекций на другую (новую) плоскость проекций, на которой задача решается проще или будет получен готовый результат решения.

Геометрическая фигура относительно исходной системы плоскостей проекций П₁, П₂, П₃ своего положения не меняет!

Способ замены плоскостей проекций

При этом должны быть обязательно выдержаны два условия:

1. Новая плоскость проекций по отношению к оставшейся плоскости проекций должна быть перпендикулярна (но таких новых плоскостей может быть множество, тогда необходимо второе условие:
2. Новая плоскость проекций ориентируется в соответствии с применяемой основной задачи

3

Слайд 14

͡

͡

Проекции и натуральная величина расстояния от точки N до прямой АВ

X₁₂

П2

Х₁₄

П1

П4

А1

А2

В4

В1

В2

А4

П1

Н.В.

7

X₄₅⟘A₄B₄

N₅K₅=н.в.[NK]

͡ ͡ Проекции и натуральная величина расстояния от точки N до прямой

N₁K₁, N₂K₂ - проекции расстояния от точки N до прямой АВ

͡

K2

K1

K4

A5=B5=K5

N5

Х45

П4

П5

N2

N1

N4

П₄⟘П₁;

1оз:

2оз:

A5=B5

Слайд 15

Проекции и натуральная величина расстояния между двумя параллельными прямыми АВ и m

N₅K₅=н.в.[NK]

Проекции и натуральная величина расстояния между двумя параллельными прямыми АВ и m

͡

͡

X₁₂

П2

Х₁₄

П1

П4

А1

А2

В4

В1

В2

А4

П1

Н.В.

7

X₄₅⟘A₄B₄

N₁K₁, N₂K₂ - проекции расстояния между прямыми

͡

m2

K1

K4

A5=B5=K5

m5=15=N5

Х45

П4

П5

N2

N1

N4

П₄⟘П₁;

1оз:

2оз:

12

11

m1

m4

K2

14

Слайд 16

X₁₂

П2

Х14

П1

П4

А1

А2

T4=А4=В4

В1

В2

П1

ZА=ZВ

ZА=ZВ

9

Проекции и натуральная величина расстояния между скрещивающимися прямыми АВ и m

m₂

m₁

m₄

C4

C1

C2

K4

K1

K2

T2

T1

Так

X₁₂ П2 Х14 П1 П4 А1 А2 T4=А4=В4 В1 В2 П1 ZА=ZВ
как прямая АВ является прямой
уровня (горизонталь), то сразу
приступаем реализовывать вторую
основную задачу (2оз)

T₄K₄⟘m₄
T₄K₄ - Н.В.[KT]

А4=В4

Слайд 17

П2

П1

П4

А4=14

П1

ZА=Z1

Н.В.

X₁₂

А2

В2

А1

В1

С2

С1

12

11

h - горизонталь
h⊂Σ(ΔABC); h⊃A, h₂ǁX₁₂
h₂∩B₂C₂=1, h₁⊃A₁1₁

A4B4C4 - отображается в

П2 П1 П4 А4=14 П1 ZА=Z1 Н.В. X₁₂ А2 В2 А1 В1
прямую линию,
Σ(ΔАВС)⟘П₄

В4

С4

Определить проекции и натуральную величину расстояния
от точки К до плоскости Σ(ΔАВС)

Х₁₄

13

h2

h1

K1

K2

T1

K4

T4

T2

T₄K₄⟘(A₄B₄C₄)
T₄K₄ - Н.В.[KT]

Слайд 18

2₄=3₄

П2

П1

П4

П1

X₁₂

Двумя пересекающимися прямыми a и b (как и любой плоской фигурой

2₄=3₄ П2 П1 П4 П1 X₁₂ Двумя пересекающимися прямыми a и b
Σ, например, треугольником) может быть задана плоскость. Достраиваем эти прямые до треугольника (Δ123)с помощью горизонтали h: h⊂Σ(a∩b ); h₂=X₁₂.
Определив натуральную величину Δ123, отмечаем угол ϕ

Определить натуральную величину угла ϕ
между пересекающимися прямыми a и b

Х₁₄

13

h₂

Н.В. (ϕ)= ∠(a₅^b₅)

1₂

2₂

3₂

2₁

1₁

3₁

1₄

1₅

2₅

3₅

П4

П₅

X₄₅

h₁

h₄=

a₂

b₂

b₁

a₁

a₄=b₄

a₅

b₅

h₅

ϕ

Σ(Δ123) – плоскость общего
положения, поэтому решаем
последовательно 3оз и 4оз:
3оз: П₄⟘П₁, П₄⟘Σ₁, Х₁₄⟘h₁;
4оз: П₅⟘П₄, П₅ǁΣ₁, Х₄₅ǁ(a₄=b₄);

Слайд 19

П2

П1

X₁₂

Определить натуральную величину угла ϕ
между скрещивающимися прямыми a и b

a′₂

b₂

b₁

a₁

Эта задача

П2 П1 X₁₂ Определить натуральную величину угла ϕ между скрещивающимися прямыми a
решается по предварительной подготовке:
например, прямая а переносится параллельно самой себе до пересечения с прямой b.
Далее задача решается как по определению угла между пересекающимися прямыми а’ и b (см. предыдущий слайд)

a′₁

a₂

Слайд 20

Определить натуральную величину угла ϕ
между прямой m и плоскостью Σ

Эта задача

Определить натуральную величину угла ϕ между прямой m и плоскостью Σ Эта
решается по предварительной подготовке: из любой точки прямой m проводится перпендикуляр n к плоскости Σ и на чертеже определяется угол ψ между этим перпендикуляром и данной прямой m (как между пересекающимися прямыми). Затем угол ϕ определяется как (90⁰-ψ ).

Σ

m

n

ψ

ϕ

ϕ