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Blatt 11.
Rotieren eines rechtwinkligen Dreiecks um eine Kathete, als
auch eines gleichschenkligen Dreiecks um seine Mittellinie zu
stände kommen. Ein solcher Kegel heißt deshalb auch ein
Rotationskegel.
Da der Kegel ein besonderer Fall der Pyramide ist, so
gilt alles für die Pyramide Gesagte, hinsichtlich der Colli-
neation der durch Ebenen entstandenen Schnittfiguren,
auch für den Kegel.
Jeder Schnitt des Kegels, durch eine Ebene hervor
gebracht, welche durch seine Spitze geht, ist ein Dreieck.
Die Schnitte einer Kegelfläche mit den Tafeln heißen
Spuren der Kegelfläche.
Auf vorliegendem Blatte ist ein gerader Kreiskegel in
verschiedenen Stellungen gezeichnet; er ist durch eine Ebene
geschnitten, und seine Oberfläche ist abgewickelt.
Fig. 1 zeigt den Kegel mit seiner Bodenfläche auf der
1. T. aufstehend. Von oben gesehen zeigt er sich als ein
Kreis, dessen Mittelpunkt die 1. P. der Kegelspitze ist; von
vornen gesehen als ein gleichschenkliges Dreieck, dessen
Höhe gleich der Höhe des Kegels ist. Die Basis des Drei
ecks ist gleich dem 0 der 1. P. An der Bildkontur be
teiligen sich die 2. P.P. der Erzeugenden as und cs, welche
hier in wahrer Länge erscheinen.
Der Kegel soll durch eine Ebene AB, _L zur 2. T. und
unter einem jC. von 30° zur 1. T. geneigt, geschnitten
werden; es sind die P.P. der Schnittfläche und ihre wirk
liche Größe zu konstruieren.
Da der Schnitt eine Ellipse ergiebt, so ist es notwendig,
hinreichend viele Punkte von ihr zu bestimmen, um diese
durch eine Kurve verbinden zu können. Zu diesem Zweck
teilen wir den Umfang der Bodenfläche in IG gleiche Teile,
und indem wir diese mit der Spitze verbinden, erhalten wir
IG Mantellinien. Der Kegel ist nun als eine sechzehnseitige
Pyramide zu betrachten, und es sind nach der Anleitung zum
vorhergehenden Blatte die Durchdringungspunkte der 16 Mantel
linien mit der Ebene AB zu bestimmen, hier aber durch
eine Kurve zu verbinden.
Eine kleine Schwierigkeit tritt bei der Bestimmung der
1. P.P. der Punkte V und XIII ein, da diese auf Mantel
linien -1 zur A. liegen. Denkt man sich den Kegel durch
eine horizontale Ebene, durch die Punkte V und XIII
gehend, geschnitten, so schneidet diese Ebene den Kegel
nach einem Kreis, der sich in 1. P. in wahrer Gestalt pro
jiziert. Die 1. P.P. von V und XIII müssen von s i gleich
dem Radius dieses Kreises entfernt sein, und dieser Radius
zeigt sich in 2. P. in wirklicher Größe von V und XIII
aus bis zur Bildkontur bei (V, XIII).
Statt der Erzeugenden hätte man auch und an manchen
Stellen sogar zur Erzielung eines genaueren Resultats, hori
zontale Hülfsebenen anwenden können. Diese schneiden den
Kegel nach Parallelkreisen und die schneidende Ebene nach
horizontalen Geraden. Wo in 1. P. diese Geraden die zu
gehörigen Kreisumfänge treffen, sind Ellipsenpunkte.
Durch die Verbindung der gefundenen Punkte ergiebt
sich in 1. P. eine Ellipse, in 2. P. eine Strecke. Die wirk
liche Größe der Schnittfläche kann durch Umklappen um A
in die 1. T. oder um B in die 2. T. konstruiert werden. Zu
beachten ist dabei, daß der Schnittpunkt XVII der Kegel
achse mit der Ellipsenebene nicht mit dem Mittelpunkt m
der Ellipse zusammenfällt.
In Fig. 2 sind die P.P. des Kegels gezeichnet, nach
dem mit ihm eine Drehung || zur 1. T. um 90° vorgenommen
wurde. Nach der Stellung in Fig. 3 gelangt man durch
ein Kippen der Bodenfläche um 45°. Während in den l.P.P.
der Fig.Fig. 1 und 2 die Bildkontur vom Umfang der Boden
fläche allein geliefert wurde, beteiligen sich hier zwei Mantel
linien mit ihren 1. P.P. und nur ein Stück des Umfanges
der Bodenfläche an der Bildkontur. Es wird diese 1. P. er
halten, wenn man die 1. P.P. der Bodenfläche (eine Ellipse)
und der Spitze aufsucht, und von der letzteren an erstere die
Berührungslinien zieht. Diese sind 1. P.P. von Mantellinien,
welche aber nicht notwendigerweise zu den von uns schon
mit Ziffern versehenen gehören, sondern ganz neu auftreten
und eine Lage zwischen den anderen Mantellinien haben
können.
Durch eine abermalige Drehung || zur 1. T. kommt man
zur Stellung Fig. 4.
Tn Fig. 5 ist der Kegel anfänglich mit seiner Achse
J- zur 1. T. und mit seiner Spitze die 1. T. berührend ge
zeichnet (gestrichelt). Die Aufsicht ergiebt nur einen Kreis ohne
Mittelpunkt, da man die Kegelspitze von oben nicht sehen
kann (ein Unterschied gegen die 1. P. von Fig. 1). Der
Kegel soll II zu einer vorhandenen 3. T. umgelegt werden,
bis er mit einer Mantellinie auf der 1. T. aufruht.
Wir bestimmen die 3. P.P. vor und nach der Drehung
und daraus die neue 1. und 2. P., wie es bei der Pyramide
in Fig. 5 Bl. 10 geschehen ist.
In Fig. 6 soll der Kegel durch eine Ebene geschnitten
werden. Kegel und Ebene sind dieselben wie in Fig. 1, so
daß auch die gleiche Schnittfigur zu stande kommt. Deren
P.P. und wirkliche Größe werden auf verschiedenen W r egen,
die mit jenen von Fig. 6 Bl. 10 übereinstimmen, gefunden.
Der durch die schneidende Ebene nicht sichtbare untere Teil
des Kegels ist als unsichtbar behandelt.
Durch eine Ebene || zur 1. T. wurde schon von Anfang
an der Kegel nach einem Kreise aßyd geschnitten. Ließe
man den Ergänzungskegel in allen Stellungen weg, so würde
auf vorliegendem Blatte ein gerader Kreiskegelstumpf in
einer Reihe von Stellungen projiziert, durch eine Ebene ge
schnitten und mit abgewickelter Oberfläche gezeichnet sein.
In Fig. 7 ist das Netz des Körpers aufgetragen, wo
bei wir uns den Mantel an der Erzeugenden as aufgetrennt
denken. Der Mantel eines geraden Kreiskegels wickelt sich
als ein Kreissektor ab, dessen Radius gleich einer Mantel
linie (a 2 s 2 Fig. 1) ist. Die Länge des Bogens a—a entspricht
genau der Länge der Peripherie der Bodenfläche und kann
durch kleine Teile, genauer aber durch Rechnung, wie folgt,
übertragen werden.
Der Radius des Grundkreises ist = 35 mm, daher die
Länge der Peripherie = 2 • r • tt = 2 • 35 • 3,14 = 219,8 mm.
Eine Mantellinie hat die Länge = V 35 2 -f- 90 2 =
96,59 mm.
Demnach ist die Peripherie eines Kreises mit dem Ra
dius 96,59 mm = 2 • 96,59 • 3,14 = 606,59 mm.
Soll auf diesem Umfang eine Bogenlänge von 606,59 mm
aufgetragen werden, so gehört hierzu:
606,59:219,8 == 360 :x; ein Centriwinkel von 130,5°.
Durch Aufträgen eines solchen Centri winkeis — Netz
winkels — von 130,5° wird daher ein Bogen von 219,8 mm
Länge herausgeschnitten.