
книги из ГПНТБ / Даниленко, Д. К. Конспект лекций по курсу начертательной геометрии. Ортогональные проекции
.pdf
|
- 63 - |
которых ( к ,) |
принадлежит стержню AB, а вторая ( Ѵ<г) - стерж |
ню CD . |
|
Очевидно, |
что точка Wz расположена ближе к наблюдателю ж, |
поэтому, закроет собой на фронтальной плоскости проекций (ви
де |
спереди) |
- точку |
1<( т .е , стержень CD , на котором находит |
||||
ся |
точка \<г расположен |
ближе к нам и закроет |
собой |
находящий |
|||
ся |
сзади стержень AB. Этим способом, который |
носит |
наименование |
||||
способа конкурирующих точек, можно определить |
видимость |
прямой |
|||||
и плоскости, |
двух плоских фигур или двух поверхностей. |
В даль |
|||||
нейшем мы часто будем применять его. |
|
|
|
||||
|
§ 13. Условие проецирования прямого угла. |
|
|||||
|
Как известно, |
угол между двумя пересекающимися прямыми |
|||||
проецируется |
в нат; |
гхьную величину в том случае, |
когда обе его |
||||
стороны параллельны плоскости проекций. |
|
|
|
||||
|
Это, в |
частности, |
справедливо и для прямого угла. |
|
|||
|
Однако |
следует |
заметить, что для прямого |
угла достаточно |
чтобы плоскости проекций была параллельна только одна его сто
рона, чтобы угол спроецировался на эту плоскость |
в натуральную |
||
величину. Покажем это на наглядном чертеже (рис. |
А 5). |
||
Как видим, отрезок AB |
параллелен плоскости |
U ( А в ||а Ь ) |
|
и пересекается с отрезком |
ВС под прямым углом. |
|
|
Если привести отрезок |
ВС во вращении вокруг оіреэка AB, |
||
то он будет перемешаться в |
плоокости Р проходящей через точку |
||
В и перпендикулярной к отрезку АВ и плоскости В. |
|
||
Можно утверждать, |
что |
отрезок ВС, в любой момент этого |
|
вращения, спроецируется |
на |
линию пересечения плоскостей И И Р |
т .е . на линию перпендикулярную горизонтальной проекции |
AB - от |
|||||||
резку a b . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Это отчётливо |
видно |
на рис. |
45, где |
приведены два |
положе |
|||
ния точки С - |
С, |
и С г |
в, соответственно |
два положения отрез |
||||
ка ВС - ВС, |
и ВСг . |
|
|
|
|
|
||
Как видим, |
точки С, и Сг |
проецируется на плоскость Н на |
||||||
упомянутую линию пересечения, на которую спроецируется |
и оба по |
|||||||
ложения отрезка ВС - Ь о , |
к Ь с 2 . |
|
|
|||||
В заключение рассмотрим несколько задач, решение которых |
||||||||
основано на материале |
настоящей лекции. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
З а д а ч а |
|
|
|
Через точку С |
, параллельно заданному отрезку AB, |
провес |
||||||
ти прямую линию и построить её следы. |
|
|
||||||
Нам известно, |
что если прямые в пространстве параллельны, |
|||||||
то параллельны и их одноимённые |
проекции. |
|
|
Следовательно, для решения первой части задачи достаточно через проекции точки С (см. рис. 46) провести прямые соответст венно параллельные одноимённым проекциям заданного отрезка AB.
Переходим к построению следов проведённой прямой.
Точка пересечения |
горизонтальной |
проекции прямой с осью ОХ |
|
- точка fl - является |
горизонтальной |
проекцией фронтального еле |
|
да этой прямой (см. лекцию вторую). |
|
|
|
Перпендикуляр восставленный из точки V! |
х ос* ОХ, пересе |
||
чёт фронтальную |
проекцию прямой в точж еИ *^- Фронталь |
||
ном следе этой прямой и его фронтальной проекции. |
|||
Профильная проекция фронтального |
следа, |
как и любой точки |
|
лежащей в плоскости V |
должна найтись |
на оси |
0Z . |
65 |
|
|
ff |
должна находиться в |
точке пе |
Характерно, что эта точка Л |
||
ресечения профильной проекции проведённой через точку |
С прямой, |
|
с осью 02 . Фронтальная проекция |
этой прямой пересекает ось |
|
ОХ з точке пѴ - фронтальной проекции горизонтального |
оje да. |
|
Сам горизонтальный след найдётся в |
пересечении перпендикуля |
ра восставленного в точке пѴ к оси ОХ, с горизонтальной проек цией прямой.
Профильная проекция горизонтального следа (точка |
т * |
), |
|
как обычно найдётся на оси |
ОУ, . |
|
|
Проверкой правильности проведённых построений будет |
то, |
||
// |
проекция нряыой пересекает ось ОУ, . |
||
что в точке ГЛ профильная |
|||
Фронтальная проекция |
прямой пересекает ось 0Z в |
точке |
р- фронтальной проекции профильного следа.
Если в точке р ' восставить перпендикуляр к оси 0Z До
пересечения с профильной проекцией прямой, то получаем точку
Рр* -'искомый профильный след к его профильную проекцию. |
|
|||||||
То, что профильный след оказался слева от оси |
0Z |
, |
го |
|||||
ворит о том, что он находится |
на заднем поле профильной |
плоскос |
||||||
ти проекций, разделяющей второй и аестой углы пространства. |
||||||||
По правилам проецирования (см. лекцию первую), нам извест |
||||||||
но, что горизонтальная проекция |
профильного следа должна нахо |
|||||||
диться на одном перпендикуляре к оси ОХ с фронтальной проек |
||||||||
цией и на том же расстоянии от |
|
этой оси, на котором |
профиль |
|||||
ная проекция находится |
от оси 0Z . |
|
|
|
|
|
||
Следовательно, в |
нашем случае, горизонтальная |
проекция, |
||||||
будет находиться на оси - Оу |
, |
|
// |
/ |
|
оси ОХ. |
||
на расстоянии р р |
от |
|||||||
Ввиду того, что профильный |
след |
находите? |
ак |
уже |
упоми |
|||
налось, на задней поле |
плоскости W , |
упомянутое расстояние |
||||||
нужно отложить на отрицательном |
направлении оси СУ .т.е. |
вверх. |
|
|
|
|
|
|
|
66 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Убеждаемся, что построения выполнены наш правильно, т .к . |
|||||||||||||
в волученной |
точке |
горизонтальная |
проекция |
прямой |
пересекает |
||||||||||
отрицательное направление оси ОУ. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
На »пюре (рис. чб) показан другой |
способ |
построения точкир . |
|||||||||||
Ыы опустили |
перпендикуляр из |
точки |
р " |
|
на ось |
СК и радиусом рав |
|||||||||
ным расстоянию от |
основания этого перпендикуляра от точки Oj Из |
||||||||||||||
этой |
точки, как из |
центра/ сделали засечку на оси о У . |
|
||||||||||||
|
|
Если мы сделали все построения |
правильно, то проекции пря |
||||||||||||
мой обязательно будут проходить через одноимённые проекции всех |
|||||||||||||||
трёх следов т .е . горизонтальная |
проекция прямой пррйдёт через |
||||||||||||||
горизонтальные проекции всех |
следов |
- |
точки |
т |
/ п и р, фронталь |
||||||||||
ная |
- |
через |
точки |
^nrl// 1r^, и |
р |
|
, |
а |
профильная |
- через |
точ |
||||
ки |
ш |
> |
% |
р |
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З а д а ч а |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Через точку А провести прямую пересекающую заданную прямую |
|||||||||||||
ВС и ось ОУ (рис. 47). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
В настоящей лекции были приведены доказательства того, |
что |
||||||||||||
если |
|
прямые |
в пространстве переоекаются, то пересекаются я |
их |
|||||||||||
одноимённые проекции, причём точки пересечения |
этих |
проекций |
|||||||||||||
лежат |
на прямых перпендикулярявх осям проекций. |
|
|
||||||||||||
|
|
Поэтому можно |
утверждать, что проекции искомой |
прямой долж |
|||||||||||
ны переоекать одноимённые проекции, |
как |
заданной прямой ВС, |
так |
||||||||||||
и оси ОУ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Заметим, |
что ось ОУ перпендикулярна фронтальной плоскости |
||||||||||||
проекций |
и проецируется на неё в точку 0 - начало координат. |
||||||||||||||
|
Значит, в |
эту точку спроедаруется и точка пересечения иско |
|||||||||||||
мой прямой с осью |
ОУ - точка D т.е. фронтальная проекция точ |
||||||||||||||
ки D |
будет находиться в начале координат. |
|
|
|
|
Но две точки вполне определяют положение проекции прямой,
поэтому, соединив фронтальные проекции точек А и D отрезком пря-
6?
6b
мой, можно утверждать, что отрезок а'сГ является фронтальной проекцией искомой прямой.
Однако, у нас нет данных, чтобы провести остальные |
проек |
|
ции этой прямой, т .к . нам пока неизвестно |
расположение |
горизон |
тальной и профильной проекцией точки D . |
|
|
На помощь приходит условие задачи, в |
соответствии |
с кото |
рым искомая прямая должна пересекать и заданную прямую ВС. |
||
Фронтальные проекции прямых AD иК |
пересекаются |
в точ |
ке V , которая, как известно, является фронтальной проекцией |
||
точки пересечения этих прямых в пространстве. |
|
|
Найдя, в проекционной связи, горизонтальную и профильную |
проекции точки I (на одноимённых проекциях прямой ВС) и соеди нив найденные точки с одноимёнными проекциями точки А, получа
ем остальные проекции прямой AD . |
|
|
|
Горизонтальная проекция точки |
D |
найдётся в пересечении |
|
горизонтальной проекции прямой AI |
о осью ОУ, а профильная про- |
||
» I |
к |
с осью 0У( . |
|
екция - в пересечении прямой О 1 |
|
||
З а д а ч а |
|
|
|
Определить расстояние от точки А до прямой ВС (рис. 48). |
|||
Как извеотно, расстояние от точки |
до прямой определяется |
||
длидной перпендикуляра опущенного из этой точки на прямую. |
|||
Таким образом, задача сводится |
к тому, чтобы опустить из |
||
точки А на прямую ВС перпендикуляр, |
найти его основание и опре |
делить на чертеже натуральную величину этого перпендикуляра.
Если бы заданная прямая ВС была бы прямой общего положе ния, мы эту задачу решить пока не смогли бы.
Но прямая ВС является прямой частного положения, osa парал лельна горизонтальной плоскости проекций. Это видно из того, что Фронтальная проекция этой прямой - параллельна оси ОХ.
Значит, для решения мы можем применить известное нам усло
вие проецирования прямого угла в натуральную величину. Посколь
ку ВС параллельна плоскости Н, прямой угол между Этой прямой и
перпендикуляром опущенным на неё из точки А. должен спроепировать-
ся на горизонтальную плоскость проекций в натуральную величину.
Вот почему, опустив перпендикуляр из горизонтальной проек
ции точки А |
на одноимённую проекцию прямой ВС , m |
утверждаем, |
|
что отрезок |
d o t |
является горизонтальной проекцией |
перпендику |
ляра опущенного из точка А на прямую ВС. |
|
||
По условию о |
пересекающихся прямых, в проекционной связи |
находим на Фронтальной проекции прямой ВС одноимённую проекцию
точки |
X) , а соединив её |
с точкой |
Q |
- получаем фронтальную |
||||||
проекцию искомого яерпепднхуляра |
- |
отрезок О У . |
||||||||
Для решения задачи необходимо определять |
натуральную вели |
|||||||||
чину отрезка AD . |
Делаем это |
способом |
прямоугольного треуголь |
|||||||
ника, |
который был объяснен |
во |
второй лякшн. |
|
||||||
|
Под прямым углом |
к отрезку |
Cid . |
У точки а , откладываем |
||||||
отрезок Ü Z |
, длину |
которого |
снимаем |
на фронтальной проекции. |
||||||
|
Полученную точку |
А0 |
соединяем |
с |
точкой |
<j . |
||||
|
Отрезок |
A . d |
- |
равен натуральной величине расстояния от |
||||||
точки |
А до прямой ВС. |
|
|
|
|
|
|
|
7 0 -
Рис. 49
Рис. 50
71
ЛШИЯ ЧЕТВЁРТАЯ
§ 14. Проецирование плоскости.
Плоскость на эпюре может быть задана тремя точками или сле
дами, Рассмотрим последовательно оба эти способа,
а) плоскость заданная тремя точками Как известно, через три точки можно провести только одну
плоскость поэтому можно утверждать, что три заданные проекция ми точки вполне определяют на эпюре плоскость, причём только од ну.
Впредыдущей лекция приводилось определение параллельных
ипересекающихся прямых, кая прямых лежащих в одной плоскости.
Сейчас мы можем добавить, что такие прямые вполне опреде
ляют собой одну н только одну плоскость, в которой онн располо жены.
Приходим к выводу, что эпюр двух параллельных или пересе |
||
кающихся прямых одновременно будет являться |
эпюром плоскости, |
|
в которой лежат эти прямые. |
|
|
Однако вряд ля стоит считать это каким то другим способом |
||
задания плоскости, отличным от способа задания тремя точками. |
||
Очевидно, |
что если плоскость В задана |
тремя точками А, В |
и С (см. рис. |
49), то ничего не изменяется, |
если мы соединим |
точки |
А и В - отрезком прямой, а через точку С проведём прямую |
||
ED |
параллельную |
отрезку AB. |
|
|
|
Этими двумя |
параллельными прямыми на эпюре будет задавать |
ся |
та |
хе плоскость АВС или Р. |
72.
Конечно, ничего не изменяется и если соединить точки AB и
ВС отрезками прямых. Плоскость заданная этими пересекающимися в точке В прямыми также осталась той же плоскостью АВС.
Можно Рыло бы соединить заданные точки между собой отрезка ми прямых я получить треугольный отсек плоскости, но и это не
давало бы ничего нового, по сравнении с заданием этой плоскости тремя точками А, В я С.
Подводя итоги, можно записать, что: три точки заданные на
эпюре своими проекциями вполне определяют одну и только одну
плоскость, вне зависимости от того соединены они отрезками п р я
мых, или нет.
б) плоскоотъ заданная следами,
Прежде всего, введём определение: следом плоскости называ
ют линию пересечения плоскости с плоскостью проекций.
В этом определении ясна связь с уже известным нам понятием
следа прямой - точкой пересечения |
прямой с плоскостью проекций. |
|||
На наглядном |
изображении (рис. 50} |
показана плоскость Р пересекаю |
||
щая плоскости |
проекций н , V |
и W |
по прямым соответственно обозна |
|
ченными буквами Р„ > Я * |
P« . |
Эти прямые н являются следами |
||
плоскости Р, |
причём прямая обозначенная Р„ называется г о р и - |
|||
з о к т а л ь н ы м |
с л е д о м |
п л о с к о с т и Р ^ , Рѵ- |
фровтальиым, а Pwпрофильным следом, т .е . к обозначению задан ной плоскости добавляется индекс соответствующей плоскости проек ций.
Точки, в которых заданная плоскость пересекает оси проек ций обознэ"аются той же буквой, с добавлением обозначения оси - - Р* - Рч " Рх •