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Blatt 24.
1. ) Der eine Körper durchdringt den anderen
vollständig. Dabei wird der Körper dnrchlocht; er besitzt
nur ein Außenstück. Der andere Körper zerfällt, abgesehen
von dem Kern, in zwei getrennte Außenstücke. Es entstehen
zwei getrennte Linienzüge der Durchdringung: die Eintritts
und die Austrittslinie.
2. ) Die Körper schneiden sich gegenseitig an
(oder aus). Jeder Körper hat nur ein Außenstück. Es ent
steht ein zusammenhängender Linienzug der Durchdringung.
3. ) Der eine Körper dringt in den anderen ein, en
digt also innerhalb desselben. Es entsteht ein zusam
menhängender Linienzug der Durchdringung. Jeder Körper
hat ein Außenstück.
In manchen Fällen gehen Durchschnitt, Anschnitt und
Eindringen ineinander über; es entstehen Übergangsformen.
Bei besonderen Körperformen und eigentümlichen Stel
lungen zu einander können sich auch mehrere Kerne, mehr
als zwei getrennte Linienzüge, Selbstschnitte der Durch
dringungslinie u. s. w. ergeben.
Was die Gestalt der Durchdringung betrifft, so hängt
sie ab von der Gestalt und der gegenseitigen Lage der sich
d u rch dringenden Körper.
Durchdringen sich ebenflächige Körper, so wird das ge
meinsame Stück wieder ein ebenflächiger Körper sein. Die
Durchdringungslinien sind hier im allgemeinen unebene, ge
brochene, in sich geschlossene Linienzüge aus lauter geraden
Stücken zusammengesetzt, da sich ebene Flächen nur nach
geraden Linien schneiden können. Ein einzelner Linienzug
der Durchdringung kann als der Umfang einer geradlinig
begrenzten unebenen Figur betrachtet werden; diese
Schnittfigur kann allerdings im besonderen Falle auch
eben sein.
Durchdringen sich krummflächige Körper, so werden
die sich ergebenden Linienzüge im allgemeinen stetige in
sich geschlossene krumme Linien bilden, da sich krumme
Flächen in der Regel nach Kurven schneiden. Diese Kurven
haben keine Knicke.
Durchdringen sich aber ebenflächige und krummflächige
Körper gegenseitig, so werden die Linienzüge der Durch
dringung in sich geschlossene gebrochene Kurven bilden,
welche aus einzelnen stetigen Kurven zusammengesetzt sind,
da sich Ebenen und krumme Flächen im allgemeinen nach
Kurven schneiden. Dieser Kurvenzug hat überall da, wo
eine Kante des ebenflächigen Körpers ihn trifft, einen Knick.
Den Linienzug der Durchdringung zweier ebenflächigen
Körper oder Polyeder erhält man, wenn alle Schnittpunkte
der Kanten des ersten Körpers mit der Oberfläche des zweiten
und alle Schnittpunkte der Kanten des zweiten Körpers mit
der Oberfläche des ersten Körpers bestimmt, und diese Schnitt
punkte in richtiger Weise geradlinig miteinander verbunden
werden.
Hierbei gilt als Regel, daß nur zwei solche Punkte mit
einander verbunden werden dürfen, deren Verbindungslinie
als Schnittlinie zweier Seiten der Polyeder erscheint.
Bei der Durchdringung zweier solchen Körper können
auch besondere Fälle eintreten, indem z. B. ein Eck des
einen Körpers in einer Seite des anderen liegt, oder zwei
Kanten beider Körper sieb treffen u. s. f. Es entstehen
dann Übergänge vom vollständigen Durchdringen zum Aus
schneiden.
Da bei der vorher angedeuteten Konstruktion jede Kante
bei dem Durchdringen zwei Punkte liefert, so werden sich
im allgemeinen doppelt so viele Durchdringungspunkte er
geben, als beide Körper zusammen Kanten besitzen. Für
jede Kante aber, welche eindringt und im Inneren eines
Körpers endigt, fällt ein Punkt aus. Auch tritt ein Punkt
anstatt deren vier auf, wenn sich zwei Kanten beider Körper
schneiden. Für jede Kante, welche am anderen Körper
vorübergeht, fallen zwei Punkte aus u. dergl. Die anfänglich
berechnete Zahl der Durchdringungspunkte verringert sich
deshalb gewöhnlich erheblich.
Bei der Bestimmung der Durchdringung krumm flächiger
Körper nimmt man Mantellinien an oder überzieht ihre
Oberflächen mit Parallelkreisen u. dergl. und sucht die
Schnittpunkte der Linien des einen Körpers mit der Ober
fläche des anderen. Die gefundenen Punkte werden aber hier
durch Kurven verbunden.
Die Konstruktion der Durchdringung zweier Körper be
ruht demnach hauptsächlich in der Bestimmung der Schnitt
linien ihrer Oberflächen.
Sind die Projektionen zweier sich durchdringenden Körper
gegeben, so hat man in jedem Falle darauf zu achten, die
Aufgabe in möglichst einfacher Weise zu lösen und danach
die Wahl der Methode für die Bestimmung der Durch
dringung zu treffen. Es sollen in Folgendem in einer Reihe
von Aufgaben verschiedene solcher Lösungen gezeigt werden.
Mit Rücksicht auf den Standpunkt des Beobachters
können nicht alle Teile der Durchdringungslinie sichtbar
sein. Wir werden die in einer Projektion sichtbaren Teile
ausziehen, die unsichtbaren dagegen strichpunktieren; das
zwischen dem Ein- und Austrittspunkte einer Körperkante
gelegene Stück derselben ziehen wir rot aus.
Bei der Herstellung des Modells einer Körperdurch
dringung kann man entweder den einen Körper vollständig
lassen und ihn durch den anderen hindurchschieben, oder
man setzt an das gemeinschaftliche Stück — den Kern —
die Außenstücke beider Körper an und bildet so die Körper
kombination.
Die Konstruktion der Körperdurchdringungen ist für die
praktische Anwendung der darstellenden Geometrie von der
größten Wichtigkeit; auch ist ihr Studium ein vorzügliches
Mittel zur Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens.
Blatt 24.
Durchdringung zweier Prismen.
Die Mäntel beider Prismen projizieren sich
als Linienzüge.
Es sind in Fig. 1 zw-ei gerade Prismen abcdefghilc
und 1234, r )6 78 gegeben; es soll ihre Durchdringung kon
struiert werden.
Aufzusuchen sind also jene Punkte, in welchen die
Kanten des einen Prismas in die Flächen des anderen ein-
dringen und umgekehrt. Man kann deshalb zunächst an
nehmen, daß man doppelt so viele Durchgangspunkte er
halten wird, als beide Körper zusammen Kanten besitzen,
da jede Kante zwei Punkte liefert. Je nach der Gestalt und