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Kapitel VII. Artikel 58, 59.
Anwendung des Verfahrens mit den Berührungs-
kugeln auf eine Drehungsfläche mit Achse senkrecht zur
Vertikalebene vertieft in diese; Figur 57c.
fg sei der Parallelkreis, auf welchem die Körper
schattengrenzpunkte zu suchen sind, im Grundriss; der
Kreis um y sei dessen Aufriss, fo im Grundriss ist nor
mal zum Meridian; op ist senkrecht zur Lichtstrahl
projektion bis zum Schnitt mit f g gezogen, o‘ r‘ hori
zontal im Aufriss, p nach p‘ hinaufgelotet; Sehne m‘ n‘
durch p' senkrecht zur Lichtrichtung gezogen; m‘ und n‘
hinabgelotet nach m und n. mm‘ und nn‘ sind die Körper
schattengrenzpunkte. Weil die Drehungsfläche in die Ver
tikalebene vertieft, also hohl gedacht ist, so ist auch die
Hohlkugel in Betracht zu ziehen, also gehört der Bogen
m‘ f‘ n‘ der Schattenfläche an; andernfalls wäre von m‘
über f‘ bis n‘ Licht und der grössere Teil des Parallel
kreises im Schatten.
38. Körperschattengrenzen auf Wulst flächen, mit
Hilfe von berührenden Kugeln.
Zur Bestimmung der Körperschattengrenzen auf
Wulstflächen lässt sich die Kugel noch in einfacherer
Weise verwerten als nach Art. 57. Eine Wulstfläche ent
steht durch Drehung eines Kreises oder Kreisbogens um
eine in seiner Ebene liegende Achse; sie ist also nicht
nur Umhüllungsfläche von Kugeln, deren Mittelpunkte
auf der Drehungsachse liegen, sondern es liegt näher,
sie als Umhüllungsfläche gleich grosser Kugeln aufzu
fassen, deren Mittelpunkte auf dem Kreis liegen, den der
Mittelpunkt des Meridiankreises der Wulstfläche bei der
Drehung beschreibt. Jede umhüllende Kugel berührt die
Wulstfläche nach einem solchen Meridiankreis. Wo die
Körperschattenpunkte auf diesem liegen als auf einem
Bestandteil der Kugel, da liegen sie auch als Bestand
teile der Körperschattengrenze auf der Wulstfläche. Im
folgenden (Fig. 58) ist die Anwendung dieses Gedankens
auf den konvexen Wulst und auf die halbe hohle Wulst
fläche mit Drehungsachse senkrecht zur Vertikalebene
gezeigt.
Man zeichnet als Aufriss eine Kugel mit dem Radius
des Meridiankreises der Wulstfläche samt ihrem schatten-
abgrenzenden Grosskreis, wobei die Ellipse, als welche
dieser erscheint, nach Art. 66 erhalten werden kann.
Dieses Kugelbild denkt man sich auf eine genügende
Zahl von Radien zwischen die zwei Aufrisskreise der
Wulstfläche gelegt, wie es Figur 58 anschaulich macht,
und zwar so, dass der Mittelpunkt des Kugelbildes immer
auf dem Radius liegt und die grosse Achse der Ellipse
immer gleichgerichtet (unter 45 °) bleibt, wie es der Auf
fassung des Kugelbildes als einer Vertikalprojektion ent
spricht. Wo die Ellipse auf der Kugel den Radius schnei
det, da ist ein Punkt der Körperschattengrenze der Wulst
fläche. Beim hohlen Wulst ist nur die punktierte Hälfte
der Ellipse in Betracht zu ziehen; bei der konvexen
Wulstfläche mit vollem Kreisquerschnitt werden für jede
Lage des Kugelbildes zwei Punkte erhalten.
Zur praktischen Durchführung zeichnet man sich die
Kugel nur einmal seitlich vom gegebenen Wulst (s. Figur)
und zieht durch den Mittelpunkt des Kugelbildes parallele
Durchmesser zu den Radien des Wulstaufrisses, worauf
sich die Abstände der Schattenpunkte von den Wulst
rändern auf jedem solchen Durchmesser abstechen lassen.
Auch kann man das Kugelbild auf Pauspapier zeichnen
und nacheinander mit unveränderter Richtung auf die
Radien legen, wobei sich in jeder Lage der Schatten
punkt auf den Radius durchstechen lässt.
Die Anwendung auf andere Lagen der Drehachse,
die einer Grundebene parallel sind, bedarf keiner Erklä
rung. Doch ist zu beachten, dass die Lösung — um so
einfach zu sein — diejenige Projektion der Wulstfläche
erfordert, in welcher deren Drehachse sich als ein Punkt
projiziert, weil sich in andern Projektionen die Berührungs
kreise nicht als gerade Linien projizieren. Ist die Schatten
grenze in einer andern Projektion verlangt, so ist sie in
dieser erst durch Uebertragung der in jener ersten Pro
jektion gefundenen Grenzlinie erhältlich.
| Viertes Verfahren für Körper schattengrenzen 59.
auf Drehungsflächen, mit Hilfe des Schlag
schattens auf einer Ebene senkrecht zur
Achse.
Der Schlagschatten eines Drehungskörpers auf einer
Ebene senkrecht zu seiner Achse würde auf dem ge
wöhnlichen Weg dadurch erhalten, dass man zuerst die
Körperschattengrenze auf dem Drehungskörper und dann
deren Schlagschatten auf der Ebene in bekannter Weise
aufsucht. Nun lässt sich aber dieser Schlagschatten meist
rascher dadurch erhalten, dass man die Schatten einer
genügenden Zahl von Parallelkreisen auf der Ebene zeich
net. Diese Schatten werden wieder kreisförmig und wie
in Art. ioe auf kurzem Weg gefunden; ihre Umhüllungs
linie ist die Schlagschattengrenze.
Die so erhaltene Grenzlinie ist zugleich der Schlag
schatten der Körperschattengrenzlinie und kann mit Um
kehrung des gewöhnlichen Wegs zu deren Bestimmung
verwertet werden (Figur 59 a). Man bestimmt durch
Schätzung möglichst genau einen Berührungspunkt m
oder 71 zwischen einem Schattenkreis und der Umhüllungs-
. &
kurve; ein rückwärts durch den Punkt gezogener Licht
strahl liefert als Schnitt mit dem Parallelkreis den zu
gehörigen schatten werfenden Punkt a oder b, welcher
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