A gúla ~ projekthez 1. rész

Hasonló dokumentumok
Egy újabb térmértani feladat. Az [ 1 ] könyvben az interneten találtuk az alábbi érdekes feladatot is 1. ábra.

A gúla ~ projekthez 2. rész

Az eltérő hajlású szarufák és a taréjszelemen kapcsolatáról 1. rész. Eltérő keresztmetszet - magasságú szarufák esete

Ellipszis átszelése. 1. ábra

Egy érdekes statikai - geometriai feladat

A tűzfalakkal lezárt nyeregtető feladatához

Ismét a fahengeres keresztmetszetű gerenda témájáról. 1. ábra forrása: [ 1 ]

Végein függesztett rúd egyensúlyi helyzete. Az interneten találtuk az [ 1 ] munkát, benne az alábbi érdekes feladatot 1. ábra. Most erről lesz szó.

Egy érdekes nyeregtetőről

Aszimmetrikus nyeregtető ~ feladat 2.

Egy érdekes statikai feladat. Az interneten találtuk az [ 1 ] művet, benne az alábbi feladattal.

További adalékok a merőleges axonometriához

Egy kötélstatikai alapfeladat megoldása másként

Az egyenes ellipszishenger ferde síkmetszeteiről

Fiók ferde betolása. A hűtőszekrényünk ajtajának és kihúzott fiókjának érintkezése ihlette az alábbi feladatot. Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

A magától becsukódó ajtó működéséről

Fa rudak forgatása II.

Érdekes geometriai számítások 10.

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

Egy általánosabb súrlódásos alapfeladat

Szabályos fahengeres keresztmetszet geometriai jellemzőinek meghatározása számítással

A középponti és a kerületi szögek összefüggéséről szaktanároknak

Érdekes geometriai számítások Téma: Szimmetrikus kontytető tetősíkjai lapszögének meghatározásáról

1. Egy 30 cm sugarú körszelet körívének hossza 120 cm. Mekkora a körív középponti szöge?

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

Lépcső beemelése. Az interneten találkoztunk az [ 1 ] művel, benne az 1. ábrával.

Érdekes geometriai számítások Téma: A kardáncsukló kinematikai alapegyenletének levezetése gömbháromszögtani alapon

Kosárra dobás I. Egy érdekes feladattal találkoztunk [ 1 ] - ben, ahol ezt szerkesztéssel oldották meg. Most itt számítással oldjuk meg ugyanezt.

Két körhenger általánosabban ( Alkalmazzuk a vektoralgebrát! ) 1. ábra

Néhány véges trigonometriai összegről. Határozzuk meg az alábbi véges összegek értékét!, ( 1 ) ( 2 )

Az élszarufa és a szelemenek kapcsolódásáról

Egy forgáskúp metszéséről. Egy forgáskúpot az 1. ábra szerint helyeztünk el egy ( OXYZ ) derékszögű koordináta - rendszerben.

Vonatablakon át. A szabadvezeték alakjának leírása. 1. ábra

Egy kérdés: merre folyik le az esővíz az úttestről? Ezt a kérdést az után tettük fel magunknak, hogy megláttuk az 1. ábrát.

A felcsapódó kavicsról. Az interneten találtuk az alábbi, a hajítás témakörébe tartozó érdekes feladatot 1. ábra.

A ferde tartó megoszló terheléseiről

Ellipszis vezérgörbéjű ferde kúp felszínének meghatározásához

Forogj! Az [ 1 ] munkában találtunk egy feladatot, ami beindította a HD - készítési folyamatokat. Eredményei alább olvashatók. 1.

Egy kinematikai feladat

A ferde szabadforgácsolásról, ill. a csúszóforgácsolásról ismét

Kocka perspektivikus ábrázolása. Bevezetés

A bifiláris felfüggesztésű rúd mozgásáról

Egy gyakorlati szélsőérték - feladat. 1. ábra forrása: [ 1 ]

A kötélsúrlódás képletének egy általánosításáról

Csúcsívek rajzolása. Kezdjük egy általános csúcsív rajzolásával! Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

t, u v. u v t A kúpra írt csavarvonalról I. rész

A szabályos sokszögek közelítő szerkesztéséhez

A csavarvonal axonometrikus képéről

Függőleges koncentrált erőkkel csuklóin terhelt csuklós rúdlánc számításához

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

Egy háromlábú állvány feladata. 1. ábra forrása:

Tető - feladat. Az interneten találtuk az [ 1 ] művet, benne az alábbi feladatot és végeredményeit ld. 1. ábra.

Egy másik érdekes feladat. A feladat

Egy kinematikai feladathoz

A tetők ferde összekötési feladatainak megoldása

Síkbeli csuklós rúdnégyszög egyensúlya

Egy geometriai szélsőérték - feladat

Egy mozgástani feladat

Az ötszög keresztmetszetű élszarufa keresztmetszeti jellemzőiről

A csúszóvágásról, ill. - forgácsolásról

Összefüggések egy csonkolt hasábra

A merőleges axonometria néhány régi - új összefüggéséről

Az ötszög keresztmetszetű élszarufa kis elmozdulásainak számításáról

Az axonometrikus ábrázolás analitikus geometriai egyenleteinek másfajta levezetése. Bevezetés

Henger és kúp metsződő tengelyekkel

Az elliptikus hengerre írt csavarvonalról

Egy sajátos ábrázolási feladatról

Érdekes geometriai számítások 9.

Két naszád legkisebb távolsága. Az [ 1 ] gyűjteményben találtuk az alábbi feladatot és egy megoldását: 1. ábra.

A mandala - tetőről. Ehhez tekintsük az 1. ábrát is! θ = 360/n. 1. ábra [ 6 ].

Megoldások. Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma)

Kiegészítés a három erő egyensúlyához

Az R forgató mátrix [ 1 ] - beli képleteinek levezetése: I. rész

Az elforgatott ellipszisbe írható legnagyobb területű téglalapról

Lövés csúzlival. Egy csúzli k merevségű gumival készült. Adjuk meg az ebből kilőtt m tömegű lövedék sebességét, ha a csúzlit L - re húztuk ki!

A hordófelület síkmetszeteiről

A lengőfűrészelésről

Egy általános helyzetű lekerekített sarkú téglalap paraméteres egyenletrendszere. Az egyenletek felírása

1. ábra forrása: [ 1 ]

A Lenz - vektorról. Ha jól emlékszem, először [ 1 ] - ben találkoztam a címbeli fogalommal 1. ábra.

Egymásra támaszkodó rudak

Keresztezett pálcák II.

Nagy András. Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály 2010.

Chasles tételéről. Előkészítés

Érdekes geometriai számítások 5. Folytatjuk a sorozatot. 5. Téma: Egy fontos szögösszefüggés gömbháromszögtani igazolása

VII.4. RAJZOLGATUNK II. A feladatsor jellemzői

Érettségi feladatok: Koordináta-geometria 1/5

Ellipszis rajzolásához

A kardáncsukló tengelyei szögelfordulása közötti összefüggés ábrázolása. Az 1. ábrán mutatjuk be a végeredményt, egy körülfordulásra.

PRÓBAÉRETTSÉGI MEGOLDÁSA: MATEMATIKA, KÖZÉP SZINT. 3, ahonnan 2 x = 3, tehát. x =. 2

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

Érettségi feladatok Koordinátageometria_rendszerezve / 5

A manzárdtetőről. 1. ábra Forrás: of_gambrel-roofed_building.

w u R. x 2 x w w u 2 u y y l ; x d y r ; x 2 x d d y r ; l 2 r 2 2 x w 2 x d w 2 u 2 d 2 2 u y ; x w u y l ; l r 2 x w 2 x d R d 2 u y ;

Rönk kiemelése a vízből

A Cassini - görbékről

Ellipszissel kapcsolatos képletekről

Egy újabb cérnás feladat

10. Tétel Háromszög. Elnevezések: Háromszög Kerülete: a + b + c Területe: (a * m a )/2; (b * m b )/2; (c * m c )/2

Rönk mozgatása rámpán kötelekkel

Átírás:

1 A gúla ~ projekthez 1. rész Megint találtunk az interneten valami érdekeset: az [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ] anyagokat. Úgy véljük, hogy az alábbi téma / témakör kiválóan alkalmas lehet projekt - módszerrel történő feldolgozásra. A felsorolt források bár német nyelvűek meglehetősen alaposan elő - és felkészítik a témát behatóbban tanulmányozni kívánó olvasót az önálló munkára. A feladat: egy négyzet alapú egyenes gúla piramis készítése faforgácslapból. Mindjárt látjuk, hogy a feladat nem igazán triviális: komolyabb rákészülést igényel. Először gondoljuk meg, hogyan készült az iskolai átlátszó műanyag gúla, mint szemléltető eszköz! Ehhez tekintsük az 1. ábrát! 1. ábra Ezen megfigyelhető, hogy az alaplap és az oldallapok lemezeinek egyes élei látszanak. Utóbbi komoly esztétikai gondot jelenthet, forgácslap alkalmazása esetén. Most gondoljuk meg: bár szemléltető eszközként ez a szerkezeti kialakítás ragasztott kötésekkel megfelelő lehet, azonban teherviselő szerkezetként már kevésbé; talán sze - rencsésebb lenne, ha az érintkező lemezek komolyabb terheket is képesek lennének egy - másnak átadni, biztonságosabban támaszkodva egymáson. Ezek oda vezethetnek, hogy érdemes lehet más szerkezeti kialakítás után nézni. Egy ilyen megoldás lehet a gérvágásos kötéskialakítás 2. ábra.

2 2. ábra forrása: [ 1 ] Itt azt látjuk, hogy a forgácslap élek takartak, összeépítés után egymáson biztosan támaszkodhatnak. Hogy ez pontosan így legyen, ehhez geometriai előkészületekre van szükség. A 2. ábrán láthatjuk azt az alaplemezt, melyre rátéve a négy oldallemezt, kialakul a pontos gúla - test. Most tekintsük a 3. ábrát! 3. ábra forrása: [ 2 ]

3 Itt az egyenes gúlát láthatjuk, melyre adott: ~ a négyzet alap élhossza: a ; ~ a gúla magassága: h. Majd tekintsük a 4. ábrát! 4. ábra forrása: [ 2 ] Itt az egyik készre kialakított oldallemez - darab képét látjuk, a gúla belseje felől nézve. Az oldallemez kialakításához az előző adatokon kívül szükségesek még: ~ h S : az oldallemez magassága; ~ α: az oldallap hajlása / vízszintes síkkal bezárt szöge; ~ β: az oldalháromszög a - n nyugvó szöge, ami egyben a gérvágás szöge is; ~ γ: az oldalháromszög a feletti szöge; ~ δ: a fűrészlap beállítási szöge, ami egyben az a szög, melyet az oldallemez külső síkja és élsíkja zár be; ~ α, β, δ : 90 - ra kiegészítő szögek. A felsorolt keresett ( nem adott ) mennyiségeket számítással határozzuk meg. h S meghatározása A 3. ábra α - t tartalmazó derékszögű háromszögéből Pitagorász tételével: ( 1 )

4 α meghatározása Ugyanebből a derékszögű háromszögből: ( 2 ) β meghatározása A 3. ábra két derékszögű háromszögéből: ( 3 ) innen: ( 4 ) γ meghatározása A 3. ábra zöld háromszögéből: ( 5 ) Az 5. ábra az elkészült termék csúcsán átmenő, az alapélre merőleges függőleges síkmet - szetét mutatja. Itt v: a lemezanyag vastagsága. δ meghatározása Ehhez tekintsük a 6. ábrát is! 5. ábra

5 6. ábra A δ szöget az ODT függőleges és a QDT α hajlású síkok zárják be. Két sík szögét megállapíthatjuk úgy is, hogy meghatározzuk a normálisaik által bezárt szöget, ahogyan azt a jobb oldali mellékábra is szemlélteti. A vektoralgebra nyelvén: ( 6 ) ahol a jobb oldali vektorok a mondott síkok normális egységvektorai. Részletezés: ( 7 ) Majd: ( 7 / 1 ) ( 8 ) Részletezve:

6 ( 9 ) most ( 8 / 1 ) és ( 9 ) - cel: Ezután: ( 10 ) ( 11 ) ( 12 ) majd ( 10 ), ( 11 ) és ( 12 ) - vel: ( 13 ) E normálvektor abszolút értéke / hossza: ( 14 ) Most ( 7 / 1 ), ( 13 ) és ( 14 ) - gyel: ( 15 ) Hasonlóan eljárva: ( 7 / 2 ) ( 8 / 2 ) ( 16 ) ( 17 ) most ( 8 / 2 ), ( 16 ) és ( 17 ) szerint: ( 18 ) E normálvektor abszolút értéke / hossza: ( 19 ) Majd ( 7 / 2 ), ( 18 ) és ( 19 ) - cel:

7 ( 20 ) Ezután ( 6 ), ( 15 ) és ( 20 ) szerint: ( 21 ) ámde a 3. ábra szerint: ( 22 ) így ( 21 ) és ( 22 ) - vel: ( 23 ) Az inverz függvénnyel: ( 24 ) Más alakhoz jutunk, ha δ kiegészítő szögével dolgozunk: ( 25 ) most ( 23 ) és ( 25 ) - tel: ( 26 ) innen pedig: ( 27 ) Látjuk, hogy a ( 24 ), ( 25 ), ( 27 ) képletekkel könnyen és gyorsan intézhetjük el δ és δ meghatározását. Most alkalmazzuk a kapott képleteket egy számpéldában!

8 SZÁMPÉLDA [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ] adataival és eredményeivel Adott: a = 20 cm ; h = 20 cm. ( A ) Keresett: h S ; α, α, β, β, γ, δ, δ. Megoldás: ( 1 ) és ( A ) - val: ( E1 ) ( 2 ) és ( A ) - val: ( E2 ) ( E3 ) ( 4 ) és ( E2 ) - vel: ( E4 ) ( E5 ) ( 5 ) és ( E4 ) - gyel:

9 ( E6 ) ( 24 ) és ( E2 ) - vel: ( E7 ) ( E8 ) Látjuk, hogy bár némely esetben más úton jártunk, eredményeink mégis megegyeznek a forrásokban megtalálhatókkal. A 7. ábrán az elméleti eredmények gyakorlati alkalmazását foglalták össze, még egyszer. Minthogy faanyag - megmunkálási feladatról van szó, nem lehet megkerülni az alkalma - zandó gépek, szerszámok, stb. kérdéseit sem. A projekt ezen részéért a faipari technoló - giát tanító / oktató személy a felelős. Valójában azért készítettük el ezt az összeállítást, hogy magyar és matek nyelven is könnyebben emészthetővé, így a gyakorlat számára is elérhetővé tegyük ezt a nem is annyira ritka típusfeladatot. Úgy tudjuk, hogy az asztalos szakképzés során az ilyen típusú feladatokat leginkább szerkesztéssel szokás megoldani. Ebben a tekintetben nagyon hasonló a helyzet az ács szakképzéshez, ahol szintén vagy fél évszázados késéssel kezdenek nálunk is beindulni a számításos feladatmegoldásra felké - szítő szakmai / szakképzési folyamatok a fejlettebb nyugathoz képest. Ezen folyamatok egyike lehet jelen tevékenységünk is. Ami hamarosan folytatódik. Ugyanis a forrásokban levezetés nélkül közölt képletek úgy álltak elő, hogy a szerző elvégezte a szabályos n - szög alapú egyenes gúla megfelelő adataira vonatkozó számításokat, majd az így kapott képleteket alkalmazta az n = 4 fenti esetre. Természetes, hogy kíváncsiak vagyunk, hogy hogyan állnak elő a forrásokban megadott, az itteniektől eltérő alakú képletek. Ezzel fog - lalkozunk majd dolgozatunk 2. részében. Megemlítjük, hogy az itteni feladatban előforduló levezetések, számítások nem csak az asztalosok és az ácsok, hanem más szakmák dolgozói számára is érdekesek lehetnek. Gondolunk például az üvegpiramisokat építő építőipari technikusokra, akiknek munkájuk során megeshet, hogy az itteniekhez nagyon hasonló problémákat kell megoldani.

10 Ezzel kitűzött feladatunkat megoldottuk. 7. ábra forrása: [ 3 ] Köszönjük Leopoldinak ezt a szép famegmunkálási projekt - feladatot!

11 Források: [ 1 ] http://www.max-mg.de/pyramidenschnitt.pdf [ 2 ] http://www.max-mg.de/pyramidenschnitt_math.pdf [ 3 ] http://www.max-mg.de/pyramidenschnitt_beispiel.pdf Sződliget, 2017. március 23. Összeállította: Galgóczi Gyula mérnöktanár