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Blatt *21 und
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Ferner hat man die halbregulären oder archime
dischen Polyeder. Man versteht darunter Körper mit
kongruenten körperlichen Ecken, in welchen je eine bestimmte
Anzahl von regulären Vielecken, aber mit verschiedener Sei
tenzahl, aneinanderstößt. Es giebt 15 archimedische Körper,
welche in drei Gruppen eingeteilt werden können, nämlich
in solche mit drei-, vier- oder fünfseitigen Ecken.
Zu den halbregulären Körpern lassen sich auch noch
die Rhomboeder rechnen. Es sind Körper, welche nur
von Rhomben begrenzt sind, wie das Rhombensechsflach
und das Rhombenzwölfflach.
Für praktische Verwendung eines Körpernetzes ist es
unzulässig, daß sich einzelne Teile eines Netzes übergreifen.
Sollte dies nicht zu vermeiden sein, so müßte das Netz in
mehreren Stücken aufgetragen werden.
Wären mithin die Dimensionen des Körpers andere als
in vorliegendem Falle, z. B. hätten die Pyramiden größere
Höhe, so könnte es eintreten, daß bei dem Abwickeln der
Oberfläche einzelne Dreiecke teilweise Übereinanderfallen.
Dann müßte also, wenn man beabsichtigt, das Netz zum
Ausschneiden behufs Anfertigung eines Körpermodells zu
verwenden, es in mehreren getrennten Stücken gezeichnet
werden, damit kein Übergreifen der Dreiecke stattfindet.
Blatt 21.
Stern-Vierundzwanzigflach.
Alle Polyeder können in zwei Hauptgruppen eingeteilt
werden:
1. ) in konvexe, einfache oder einseitige Polyeder und
2. ) in konkave, sternförmige oder zweiseitige
Polyeder.
Zu der ersten Gruppe gehören alle diejenigen Polyeder,
deren Flächenwinkel nur konvexe (ausspringende) Winkel
sind. Wird eine Seitenfläche eines solchen Polyeders er
weitert, so schneidet sie den Körper nicht; der Körper liegt
stets auf einer Seite dieser erweiterten Fläche, weshalb solche
Körper als einseitige Polyeder bezeichnet werden. Hierzu
sind die vorerwähnten platonischen, die archimedischen Körper
und die Rhomboeder zu rechnen.
In die zweite Gruppe gehören alle jene Polyeder,
deren Flächenwinkel konkave (einspringende) Winkel sind.
Wird eine Seitenfläche eines solchen Polyeders erweitert, so
durchschneidet dieselbe den Körper, mithin liegt auf jeder
Seite dieser Schnittebene ein Teil des Körpers. Aus diesem
Grunde führen diese Körper auch den Namen zweiseitige
Polyeder. Der besonderen Form wegen werden sie auch
sternförmige Körper genannt. Hierzu sind die poinsotsehen
Polyeder zu rechnen.
Zu den konkaven Polyedern (aber nicht zu den regulären)
gehört der auf vorliegendem Blatte dargestellte Sternvier
undzwanzigflächner. Seinen Kern bildet ein Würfel, auf
dessen G Seiten 6 regelmäßige und untereinander kongruente
vierseitige Pyramiden aufgesetzt sind. Der Körper besitzt
6 ausspringende und 8 einspringende Ecken, 36 Kanten und
24 Seiten, welche kongruente gleichschenklige Dreiecke sind.
In Fig. 1 nimmt er eine einfache Stellung zu den
Tafeln ein, so daß seine beiden P.P., von den Bezeichnungen
abgesehen, ganz gleiche Bilder ergeben.
Zur Stellung Fig. 2 gelangt man durch eine Drehung
zur 2. T.; von dieser durch eine Drehung || zur 1. T.
zur Stellung Fig. 3.
Die Stellung Fig. 4 ist aus der Stellung Fig. 3 durch
eine Drehung || zur 2. T. hervorgegangen. Da die Fig. 4
auf einer neuen Zeile gezeichnet wird, mußte zum Übertragen
der Abstände der 1. P.P. von der A. ein Teiler verwendet
werden. Zur Stellung Fig. 5 gelangt man, von Stellung
Fig. 4 ausgehend, durch eine Drehung || zur 1. T.
Fig. 6 ist das Netz des Körpers. Um dasselbe zeichnen
zu können, ist die Länge einer Kante und zwar der Kante
Jf durch Paralleldrehen zur 2. T. bestimmt worden.
Blatt 22.
Durchdringung gerader Linien durch die Oberflächen
von Körpern.
Das auf vorliegendem Blatte behandelte Thema ist von
hervorragender Bedeutung, da das wichtige Kapitel der Körper
durchdringungen (und das der Schattenkonstruktionen) auf
ihm beruht. Wir werden sehen, daß bei der Konstruktion
von Körperdurchdringungen die Aufgabe: die Schnittpunkte
von geraden Linien — Körperkanten oder Mantel
linien — mit der Oberfläche eines anderen Körpers
aufzusuchen, vielmals zu lösen ist.
Es werden folgende Fälle betrachtet:
1.) Gegeben ist in Fig. 1 ein fünfseitiges schiefes
Prisma abcclefghik und eine gerade Linie (durch zwei ihrer
Punkte) mn; es sollen die Punkte x und y bestimmt werden,
in welchen die Gerade die Prismenoberfläche durchdringt.
Zur Lösung der Aufgabe giebt es zwei Wege:
Legt man durch die schneidende Gerade irgend eine
Ebene, und schneidet mit dieser das Prisma, so entsteht eine
ebene Schnittfigur, und es ist einzusehen, daß die beiden
Punkte x und y auf dem Umfang dieses Polygones liegen
müssen. Es sind jene Punkte, in welchen die schneidende
Gerade den Umfang des mit ihr in derselben Ebene liegenden
Polygones trifft. Da es einerlei ist, welche Lage die schnei
dende Ebene im übrigen hat, so ist es für die bequeme
Ausführung der Konstruktion vorteilhaft, sie zu einer T.
senkrecht zu stellen, da die eine P. des Polygons dann als
Strecke erscheint und deshalb leicht zu zeichnen ist.
Wir haben hier eine Lotebene durch die Gerade mn
-L zur 1. T. gewählt und sehen, daß sie die fünf Seitenkanten
des Prismas in den Punkten I bis V schneidet. Die 1. P.
der Schnittfigur ist die Strecke II — IV. Durch Hinauf loten
der 1. P.P. der Punkte I bis V auf die 2. P.P. der Pris
menkanten erhalten wir die 2. P.P. dieser Schnittpunkte
und durch deren entsprechende Verbindung die 2. P. der
Schnittfigur I, II, III, IV, V. Wo die 2. P. von mn den
Umfang der Schnittfigur schneidet, sind die gleichnamigen
P.P. der gesuchten Punkte x und y; ihre 1. P.P. sind _L
zur A. unter ihnen und auf m l n l .
Diese Konstruktion führt stets zum Ziele, hat aber den
Nachteil, daß, um zwei Punkte zu erhalten, ein Polygon mit
vielen Ecken zu bestimmen ist, wenn das Prisma viele Seiten
besitzen sollte. Vorstehende Erwägung führt dazu, zuweilen an
statt einer Lotebene eine Ebene 11 zu den Prismenseitenkanten