92
Blatt 37.
einer Kugel stets bemühen, solche Hülfsebenen zu verwenden,
welche || zu einer T. sind. Schneiden dieselben einen außer
der Kugel vorhandenen Cylinder oder Kegel ebenfalls nach
Kreisen, so ist die Konstruktion der Durchdringung einfach,
sollten aber Ellipsen entstehen, so wird sie schwierig oder
doch sehr umständlich.
Da der Kegel im vorliegenden Falle ein schiefer Kreis
kegel ist, dessen Grundfläche in der 1. T. sich befindet, so
wird jede Ebene, welche j| zur 1. T. ist, ihn immer nach
einem Kreise schneiden. Wir werden hier deshalb horizontale
Hülfsebenen verwenden.
Zunächst teilen wir die Bildkontur der 2. P. der Kugel
in 32 gleiche Teile und legen durch diese Teilpunkte Parallel
kreise, welche wir in beiden P. P. zeichnen. Jede Ebene
eines solchen Parallelkreises ausgedehnt, schneidet auch den
Kegel nach einem Kreise, und die beiden Schnittpunkte
der Kreisumfänge, welche in 1. P. zu erkennen sind, sind
Punkte, welche auf den beiden Körperoberflächen liegen und
der Durchdringung angehören.
Sollten sich beide Kreise nicht schneiden, so ist dies
ein Zeichen, daß in dieser Höhe die Oberflächen keinen
Punkt gemeinsam haben. Sollten sie sich berühren, einerlei
ob von außen oder von innen, so erhält man in dieser Flöhe 1
nur einen gemeinsamen Punkt.
Werden alle so bestimmten Punkte durch eine Kurve
verbunden, so bekommen wir einen Linienzug der Durch
dringung mit den Punkten I bis XX, welcher in beiden
P.P. teilweise sichtbar, teilweise unsichtbar erscheint.
Fig. 2 ist, von vornen gesehen, die aus der Durch
dringung herausgenommene Kugel. Fig. 3 ist der aus der
Durchdringung herausgenommene Kegel von oben gesehen.
In Fig. 4 ist, in beiden P. P. gezeichnet, das gemeinsame
Stück beider Körper, der Kern der Durchdringung, zu welchem
jeder Körper noch ein Außenstück hat.
Fig. 5 ist der abgewickelte Mantel des Kegels.
Um diese Abwickelung vornehmen zu können, wurde
schon von Anfang an ein System von sechzehn Mantellinien
auf den Kegelmantel gelegt, wozu der Umfang der Boden
fläche in sechzehn gleiche Teile, von den Endpunkten des
© ari aus, eingeteilt wurde. Es kann deshalb der Kegel
als eine sechzehnseitige Pyramide aufgefaßt und sein Mantel
in der früher beschriebenen Weise abgewickelt werden. Die
wahren Längen der Mantellinien wurden dabei durch Parallel
drehen zur 2. T. bestimmt. Schließlich wurden die ge
fundenen Punkte mittelst einer Kurve verbunden.
Die Durchdringungspunkte liegen alle auf den Parallel
kreisen der Kugel, aber nicht auf den angenommenen sech
zehn Mantellinien des Kegels, und es können deshalb diese
Mantellinien, welche wir zur Bestimmung der Abwickelung
des Kegelmantels nötig hatten, eigentlich nicht zum Über
tragen der Durchdringungspunkte verwendet werden. Man
sollte vielmehr, in der Art wie früher gezeigt wurde, durch
alle Durchdringungspunkte neue Mantellinien legen, w r as aber
recht umständlich ist und durch folgendes Verfahren ver
mieden werden kann.
Wir erkennen die Stellen, an welchen die sechzehn
Kegelmantellinien den Linienzug der Durchdringung schneiden,
in ihren beiden P. P. Diese Schnittpunkte sind nicht be
zeichnet, liegen aber zwischen den mit römischen Ziffern
versehenen Punkten. Indem wir die wahren Längen der
Mantellinien zur Bestimmung der Abwickelung des Kegels
ermitteln, fällt es uns leicht, die Abschnitte auf diesen
Mantellinien, welche zu den vorerwähnten — nicht bezeich-
neten — Punkten gehören, entweder von der Spitze aus
oder vom Umfang der Bodenfläche aus in wahrer Länge zu
erhalten. Tragen wir diese Punkte in die Abwickelung ein,
wie es z. B. bei den Punkten t und u gezeigt wurde, und
verbinden sie durch eine Kurve, so ist diese die Verwandelte
der Durchdringungskurve. Legt man Wert darauf, auch
unsere zwanzig konstruierten Durchdringungspunkte in der
Abwickelung zu haben, so finden wir ihre genauen Plätze,
wenn wir in Fig. 1 durch die 1. P. jedes Punktes die 1. P.
einer zugehörigen Mantellinie ziehen. Die Fußpunkte (oder
1. Sp. Sp.) dieser Mantellinien übertragen wir von einem
Nachbarpunkte (einem der Punkte a bis q) ■ aus mittelst
kleiner Teile auf die Verwandelte des Bodenflächenumfanges
in die Abwickelung Fig. 5. Verbinden wir hierauf einen
so übertragenen Punkt mit s, so schneidet diese Mantellinie
aus der schon vorhandenen Durchdringungskurve den be
treffenden Punkt heraus, wie bei dem Punkt XIX mit
Hülfe der Mantellinie vs gezeigt wurde.
Zieht man in 1. P. Fig. 1 Mantellinien siv und sx,
welche die 1. P. der Durchdringungskurve berühren und
zwar in unmittelbarer Nähe der Punkte I und XII , so muß
auch in der Abwickelung die Verwandelte der Durchdringungs
kurve die übertragenen Mantellinien ivs und xs berühren
und zw r ar auch wieder nahe bei den Punkten I und XII.
Fig. 6 ist die Abwickelung der Kugel nach Zonen,
genau nach der Anleitung zu Blatt 13 hergestellt.
Der Kugelmantel ist dabei an dem Halbmeridian
5— 0—13 als zusammenhängend und an dem Halbmeridian
13—1 — 5 als aufgeschnitten angenommen worden.
Die Punkte der Durchdringung, welche alle auf Parallel
kreisen liegen, wurden mittelst kleiner Teile auf dem be
treffenden Parallelkreis in ihrer Entfernung vom Halbmeridian
5—9 — 13 als Ausgang abgegriffen und übertragen.
Ein Zeichen genauer Konstruktion ist, wenn die Prüfung
mittelst kleiner Teile die Übereinstimmung der geschlossenen
Kurve auf dem Kegelmantel und der Summe der einzelnen
Stücke auf den abgewickelten Zonenmänteln der Kugel
ergiebt.
Blatt 37.
Durchdringungen krummflächiger Körper.
Auf diesem und dem nächsten Blatte ist noch eine
Anzahl Durchdringungen von Körpern mit krummen Ober
flächen gezeichnet, bei welchen neue, von den bisher ge
brauchten verschiedene, Methoden angewendet sind.
Dem Lehrer kann es überlassen werden, ob er diese
Blätter geradeso, wie sie sind, verwenden will, oder ob er
aus einer einzelnen Figur ein ganzes Blatt machen läßt, indem
etwa die Durchdringung gedreht und in veränderter Stellung
gezeichnet wird; oder es werden die Körper einzeln aus der
Durchdringung herausgenommen, ihre Netze aufgetragen u.
dergl. Die Blätter dieser Art (32, 37, 38 und 40) können
deshalb als Sammelblätter bezeichnet werden.
Es sind hier Durchdringungen einfacher geometrischer
krummflächiger Körper unter sich dargestellt und zwar: