2022. április 18., hétfő

Gömb metszése egyenessel és síkkal

 A témához szükségesek:

Metszés egyenessel

Ha egy gömböt egy egyenessel el akarunk metszeni, akkor az egyenesre bárhogy is illesztünk síkot, akkor a gömb metszete éppen a keresett szúráspontokban metszi az egyenest. Ezt szemlélteti az alábbi néhány fotó:

Csak nem mindegy, hogy hogyan vesszük fel a síkot! Célszerű függőleges síkot választani, mert ekkor a metszet könnyen leforgatható. Mi nem tanultunk leforgatást, helyette transzformációt fogunk használni.
Egy animált ábra éppen a szerkesztést mutatja be: 

 
Ebben az esetben kérdés:

  • Ha függőleges síkokkal felszeletelünk egy gömböt, akkor milyen magasan lesznek a metszetkörök középpontjai? 

Már az almás kép is mutatja, hogy a metszetek nem csúszkálnak el, le, hanem egy adott magasságban maradnak.

 Gömb metszete:

Minden metszet esetén keressük a

  • legmagasabban / legalacsonyabban fekvő pontokat (ha léteznek)
  • a kontúrokon lévő pontokat
  • a metszet (vagy a vetületének) nevezetes pontjait
  • és annyi általános helyzetű pontot, hogy a metszet íve könnyen rajzolható legyen.

A gömb minden metszete kör, melyet a vetületeken körnek, ellipszisnek vagy átmérő hosszúságú szakasznak látunk.

A gömb metszetei egyre kisebbek, ahogy a középponttól távolodunk. Ezt jól lehet szemléltetni azokkal a papírmodellekkel, melyek megfelelő sugarú körlapokból építhetők.

Egy kis kiegészítés ahhoz, hogy hogyan képzeljük el a gömb kontúrján lévő pontokat. A gömbön megjelenítettem a K2 képsíkkal párhuzamos főkört, melyet a képsíkra vetítve a gömb kontúrját kapjuk. Jól látszik, hogy ez a gömbi kör most átmetszi a metsző síkot. Ezek a pontok narancsszínű megjelenítést kaptak a diasorban.

  

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése