Файл: Бубенников, А. В. Начертательная геометрия учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
§ 22. В з а и м н о п е р п е н д и к у л я р н ы е п р я м ы е о б щ е г о п о л о ж е н и я
пендикулярную к плоскости abc, а'Ъ'с'. П р о екции прямой, как известно, составляют прямые углы с соответствующими следами плоскости. Определим следы mm' и пгі прямой линии ef, e'f. Через точку mm' про ходят горизонтальные, а через точку пгі — фронтальные следы плоскостей, перпенди кулярных к заданной плоскости. Следы их, как видим, не перпендикулярны к соответ ствующим следам заданной плоскости. Пло -
кости QH, Qv; Мн, Мѵ и NH, Nv перпенди кулярны к плоскости abc, а'Ь'с'.
Если одноименные следы двух плоско стей взаимно перпендикулярны, то плоско сти не перпендикулярны между собой (рис. 83). Это легко доказать на примере (рис. 82). Если горизонтальный след NN плоскости NH , Ny , проходя через след пря мой — точку mm', перпендикулярен к гори зонтальному следу ас, а'с' заданной плоско сти, то фронтальный след Nv искомой плоскости (он должен пройти через фрон тальный след ил' прямой) не может быть
перпендикулярен к фронтальному следу а'Ь' заданной плоскости.
Если одноименные следы двух плоско стей взаимно перпендикулярны, то в плос кости нет прямой, перпендикулярной к дру гой плоскости, т. е. условие перпендику лярности двух плоскостей не соблюдается.
В З А И М Н О П Е Р П Е Н Д И К У Л Я Р Н Ы Е П Р Я М Ы Е О Б Щ Е Г О П О Л О Ж Е Н И Я
Две прямые взаимно перпендикулярны, если каждая из них является направлением одной из плоскостей другой прямой.
Через точку можно провести бесконечное множество прямых, перпендикулярных к данной прямой, но только одна из них будет пересекать другую под прямым углом. Все эти прямые принадлежат одной плоскости. Поэтому для построения чертежа прямой линии, перпендикулярной к другой прямой, необходимо прежде всего построить плос кость, перпендикулярную к этой прямой.
На схеме (рис. 84) через точку А прове дена плоскость Q перпендикулярно к задан ной прямой CD и определена точка К пере сечения прямой CD с этой плоскостью. Прямая АКпересекает заданную прямую CD под прямым углом.
Пример. Через данную точку хх' пря мой ab, а'Ь' перпендикулярно к ней провести прямую, пересекающую данную прямую cd, c'd' (рис. 85).
Р е ш е н и е . Через точку хх' прямой ab, а'Ь' проведем плоскость х12, х'Г2', перпен дикулярную к ней. Эта плоскость в точке у у' пересекает прямую линию cd, c'd'. Через прямую cd, с'd'проводим секущую вспомо гательную проецирующую плоскость NH.
А-
Р и с . 84
Г л а ва I I I . П л о с к о с т ь на эпюре М о н ж а . О с н о в н ы е позиционные и метрические задачи
62
|
|
|
|
Р И С . |
85 |
|
|
|
|
|
Р и с . |
86 |
|
|
|
||
Определяем ЛИНИЮ 34, 3'4' пересечения этой |
Эта линия пересекает прямую |
ef e'f |
в |
точ |
|||||||||||||
плоскости |
с плоскостью |
х12, |
х'1'2'. |
|
ке |
хх'. |
|
|
|
|
|
|
|||||
На |
пересечении |
двух |
прямых 34, |
3'4' |
|
Через точку хх' проводим плоскость |
RH, |
||||||||||
и cd, |
с' d'определяем |
точку уу'. |
Прямая |
ху, |
Rv |
перпендикулярно к прямой ef e'f. |
Л ю б а я |
||||||||||
х'у' |
является искомой, |
|
удовлетворяющей |
прямая такой плоскости составляет с данной |
|||||||||||||
заданному |
условию. |
|
|
|
|
|
прямой линией угол, равный 90°. |
|
|
||||||||
Пример. |
В плоскости abc, a'b'c' построить |
|
Очевидно, искомой является прямая ли |
||||||||||||||
прямую, пересекающую данную прямую ef, |
ния |
х5, |
х'5' пересечения |
плоскости |
RH, |
Rv |
|||||||||||
e'f под |
прямым |
углом |
(рис. 86). |
|
с данной плоскостью abc, |
a'b'c'. Она |
опреде |
||||||||||
Р е ш е н и е . |
Определяем точку хх' пере |
ляется по точкам 44' и 55' пересечения одно |
|||||||||||||||
сечения |
прямой |
ef, |
e'f с плоскостью. Для |
именных |
следов |
этих плоскостей. |
|
|
|||||||||
этого через прямую |
проводим |
проецирую |
|
Итак, прямая х5, х'5' принадлежит дан |
|||||||||||||
щую |
плоскость |
Л я , |
Nv |
и строим линию |
12, |
ной плоскости и составляет с прямой ef |
e'f |
||||||||||
1'2' |
ее |
пересечения |
с данной |
плоскостью. |
прямой |
угол. |
|
|
|
|
|
||||||
В о п р о с ы д л я |
с а м о п р о в е р к и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1. П о к а ж и т е с п о с о б ы з а д а н и я п л о с к о с т и о б |
|
3. И з л о ж и т е |
о с о б е н н о с т и |
п р о е ц и р у ю щ и х |
||||||||||||
щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й . |
п л о с к о с т е й . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2. К а к с т р о я т п р я м ы е л и н и и и т о ч к и в п л о |
|
4. П о к а ж и т е с п о с о б ы п о с т р о е н и я г о р и з о н |
||||||||||||||
с к о с т и ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
т а л и , ф р о н т а л и и л и н и и н а и б о л ь ш е г о н а к л о н а |
§ 22. Взаимно п е р п е н д и к у л я р н ы е прямые о б щ е г о положения
п л о с к о с т и о б щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й .
5. К а к о п р е д е л я ю т в т р е у г о л ь н и к е ц е н т р е г о т я ж е с т и , ц е н т р ы о п и с а н н о й и в п и с а н н о й о к р у ж н о с т и ?
6. П о к а ж и т е на п р и м е р а х к а к о п р е д е л я ю т , т о ч к и п е р е с е ч е н и я п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й п р я м ы м и л и н и я м и , л и н и и п е р е с е ч е н и я п р о е ц и р у ю щ и х п л о с к о с т е й п л о с к о с т я м и о б щ е г о п о л о ж е н и я и п р о е ц и р у ю щ и м и п л о с к о с т я м и .
7. И з о б р а з и т е с х е м у и у к а ж и т е п о с л е д о в а
т е л ь н о с т ь р е ш е н и я |
з а д а ч и н а п о с т р о е н и е |
т о ч к и |
п е р е с е ч е н и я п р я м о й с п л о с к о с т ь ю о б щ е г о п о |
л о ж е н и |
я . |
8. |
К а к о п р е д е л я ю т в и д и м о с т ь э л е м е н т о в |
г е о м е т р и ч е с к и х о б р а з о в о т н о с и т е л ь н о п л о с к о с т е й п р о е к ц и й ?
9. И з о б р а з и т е с х е м у и у к а ж и т е п о с л е д о в а - |
63 |
|||||
т е л ь н о с т ь п о с т р о е н и я |
л и н и и |
п е р е с е ч е н и я |
д в у х |
|
||
п л о с к о с т е й . |
|
|
|
|
|
|
10. |
И з о б р а з и т е с х е м у |
и |
п р и в е д и т е п р и м е р ы |
|
||
п о с т р о е н и й п р я м ы х л и н и й , п а р а л л е л ь н ы х и п е р |
|
|||||
п е н д и к у л я р н ы х к п л о с к о с т я м . |
|
|
||||
11. С ф о р м у л и р у й т е у с л о в и е п а р а л л е л ь н о с т и |
|
|||||
и у с л о в и е п е р п е н д и к у л я р н о с т и д в у х п л о с к о с т е й . |
|
|||||
12. |
С ф о р м у л и р у й т е |
у с л о в и е п е р п е н д и к у л я р |
|
|||
н о с т и д в у х п р я м ы х о б щ е г о п о л о ж е н и я . И з о б р а |
|
|||||
з и т е с х е м у . |
|
|
|
|
|
|
13. |
К а к о п р е д е л я ю т с я |
на |
ч е р т е ж е р а с с т о я н и я |
|
||
о т т о ч к и д о п р о е ц и р у ю щ е й п л о с к о с т и , п л о с к о с т и |
|
|||||
о б щ е г о п о л о ж е н и я ? |
|
|
|
|
|
|
14. |
К а к о п р е д е л я ю т с я |
на |
ч е р т е ж е р а с с т о я н и я |
|
о т т о ч к и д о п р я м о й ч а с т н о г о и о б щ е г о п о л о ж е н и я ?
Г Л А В А ГѴ
ОБОБЩЕННЫЕ ЧЕРТЕЖИ ПЛОСКИХ ФИГУР
§ |
9 Д Д В О Й Н О Е П А Р А Л Л Е Л Ь Н О Е П Р О Е Ц И Р О В А 1 |
• ^ • J П Л О С К И Х Ф И Г У Р Н А О Д Н У П Л О С К О С Т Ь |
При построении ортогональных черте жей предметов необходимо предусмотреть систему двух взаимно перпендикулярных плоскостей проекций. Очевидно, что можно построить два изображения оригинала и на одну плоскость, выбрав два различных на правления проецирования. Так, например, треугольник ABC (рис. 87) можно предста вить на плоскости Q двумя параллельными проекциями (изображениями) а^Ь^ и а2Ь2с2, выбрав при этом соответственно два раз личных направления проецирования. Отме тим, что:
линии ö ] ^ ; Ь]Ь2 ; •••> связывающие разно именные проекции точек оригинала (линии связи), параллельны между собой как следы
параллельных |
плоскостей |
проецирующих |
|
лучей точек А, В, |
а1Ь1 |
и a2b2, Ь1с1 |
|
разноименные проекции |
|||
и Ь2с2, ... любых |
прямых линий |
некоторого |
заданного плоского геометрического обра за ABC пересекаются между собой на одной общей прямой линии Ог 02 — линии пересе чения плоскости этого геометрического об раза с плоскостью Q проекций. В этих же точках прямые линии AB, ВС, ... пересека ются с плоскостью проекций Q;
прямая линия 0102 делит |
линии связи |
в одном и то м же отношении. |
|
Соответствие, установленное в резуль |
|
тате двойного параллельного |
проецирова |
ния, называют родственным, или перспек
тивно-аффинным*.
Описанные свойства чертежа плоского геометрического образа в двойных парал лельных проекциях на одну плоскость д а ю т возможность по одной известной проекции оригинала и при некоторых других условиях определять вторую его проекцию.
|
Укажем |
построение |
второй |
проекции |
||||
треугольника |
ABC, |
если |
известны |
проек |
||||
ция |
ßjbjCj |
треугольника, |
линия |
пересече |
||||
ния |
0\02 |
его плоскости с плоскостью |
про |
|||||
екций и проекция ai точки А |
вершины |
|||||||
(рис. 88). |
|
|
|
|
|
|
||
|
Проекция а2Ь2 прямой AB должна про |
|||||||
ходить |
через |
известную |
проекцию а2 точ |
|||||
ки А и точку Л = 12,в |
которой |
пересекает |
||||||
прямую |
0\Ог. |
Прямая |
агЬг, пересекаясь |
|||||
линией |
связи, |
определяет |
положение точ |
|||||
ки Ъг. |
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично путем последовательных по строений определим проекцию а2ЬгС2 тре угольника ABC. При фиксированных на
правлениях |
проецирования чертежу aibicu |
* Э т о |
с о о т в е т с т в и е в п е р в ы е р а с с м о т р е л |
Э й л е р , н о в а н а л и т и ч е с к о й ф о р м е . В н а ч е р т а т е л ь ной г е о м е т р и и о н о р а с с м а т р и в а л о с ь м н о г и м и г е о м е т р а м и , в т о м ч и с л е и р у с с к и м и у ч е н ы м и — Н . М . Д у ш и н ы м , Н . А . Г л а г о л е в ы м , Н . Ф. Ч е т в е р у - х и н ы м и д р .
Г л а в а I V . О б о б щ е н н ы е ч е р т е ж и п л о с к и х ф и г у р
66
J к |
2 |
\
0t
Р и с . 89 (рис. 89), проходящей через диаметр. Линией
сечения сферы плоскостью My является круг. Наметим на этом круге точку аа' и соединим ее прямыми линиями с произвольно выбран
ными точками ÜIÜI |
и а2а!г, |
а также с точ |
|||||
ками сс' и ее' большого круга |
(основания) |
||||||
сферы. Прямые линии ааь |
а'а\ |
и аа2, |
а'а'г |
||||
примем на направления проецирования. |
|
||||||
Треугольники |
с |
общей |
гипотенузой |
ее, |
|||
е'с' прямоугольные. Прямые углы сахе, |
с'а\ |
е' |
|||||
и са2е', |
с'а'ге'—параллельные |
(цилиндриче |
|||||
ские) |
проекции |
прямого |
угла |
сае, |
с'а'е'. |
Горизонтальные проекции чертежа в орто гональных проекциях можно принять за про екции обобщенного чертежа, в котором пря мая линия 0102 является основной линией обобщения, прямая аха2 — направлением обобщения, а точки at и а2— первой и второй проекциями точки аа'. Проекции прямого угла плоскости My представляются также прямыми углами только при определенных направлениях проецирования. Если в той же
|
Р и с . |
90 |
|
плоскости |
проецирующих |
лучей выбрать |
|
другую пару направлений |
проецирования, |
||
то прямые |
углы саіе |
и саге обобщенного |
чертежа будут проекциями или острого или
тупого |
угла. |
|
|
|
При |
сохранении |
положения |
плоскос |
|
ти My |
и вращении плоскости |
направлений |
||
проецирования вокруг |
прямой |
а^ |
прямые |
|
углы представляются |
проекциями |
прямых |
||
же углов пространства плоскости |
My. |
Таким образом, можно сделать вывод, что в каждом обобщенном чертеже суще ствуют два прямых угла, являющихся раз ноименными проекциями прямых углов, рас положенных в плоскостях первого пучка.
На рис. 89 показано также, что прямые углы сахе и саге можно получить как углы, опирающиеся на диаметр окружности, центр которой определяется на пересечении основ ной линии ОіОг с перпендикуляром из сере дины отрезка агаг. Такие углы называют
прямыми углами обобщения.