background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

Zad.01. Odwzorowanie powierzchni stożka, walca, sfery oraz punktów leżących na tych powierzchniach. 
 

Przy odwzorowaniu powierzchni stożka, walca, sfery przyjmiemy reprezentację konturową, co oznacza, 

ż

e rzutem powierzchni jest brzeg rzutu tej powierzchni (figury rozumianej jako zbiór rzutów wszystkich punktów 

powierzchni).  Rzutem  każdej  z  omawianych  tu  powierzchni  jest  trójkąt,  prostokąt,  koło  (w  reprezentacji 
konturowej  -  okrąg).  Rysunek  II15  przedstawia  rzuty  Monge'a:  (a)  -  powierzchni  stożka,    (b)  -  powierzchni 
walca,  (c)  -  sfery.  Znależć  rzuty  (poziome  i  pionowe)  punktów  leżących  na  powierzchni  stożka,  walca  i  sfery. 
Dane  są  rzuty  punktów  A”,  B”,  C”,  należy  znaleźć  rzuty  poziome  tych  punktów  (A’,  B’,C’oraz  rzuty  poziome 
punktów D’, E’, F’ należy znaleźć rzuty pionowe tych punktów D”, E”, F”.  

Każda z powierzchni stożka, walca i sfery ma oś symetrii. Przekrój płaszczyzną prostopadłą do osi symetrii w 
każdym przypadku jest okręgiem, zaś przekrój płaszczyzną przechodzącą przez oś symetrii jest w przypadku: 
stożka  -  parą  prostych  (tworzących  stożka)  przecinających  się,  walca  -  parą  prostych  (tworzących  walca) 
równoległych, sfery - okręgiem (równoleżnikiem sfery) (Rys.II19).  

o1"

o2"

o3"

o1'

o2'

o3'

o1"

o2"

o3"

o1'=o2'=o3'

o1"
o2"

o3"

o1'

o2'

o3'

O"

O'

l"

l"

l'

l'

(a)

(b)

(c)

"=

"=

"=

"=

"=

"=

"=

"=

"=

Rys.II19.

γ3

γ1

γ2

γ1

γ2

γ2

γ2

γ2

γ2

 

O"

O'

l"

l"

l'

l'

(a)

(b)

(c)

Rys.II15.

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

Przynależność  punktu  do  powierzchni  (figury)  oprzemy  na  zasadzi:  Punkt  należy  do  figury  jeżeli  leży  na 
pewnej  krzywej  (prostej,  okręgu)  zawartej  w  tej  figurze
.  Przynależność  prostej  do  płaszczyzny  -  na  znanym 
fakcie: Prosta leży na płaszczyźnie jeżeli należą do niej dwa punkty leżące na tej płaszczyźnie
Rysunek II22(a,a1,a2,a3) pokazuje rozwiązanie zadania w odniesieniu do powierzchni stożkowej.  
Zadanie. Mamy daną powierzchnię stożkową 

Γ

 oraz rzut pionowy A" punktu A. Należy wyznaczyć rzut poziomy 

punktu A tak, by punkt ten leżał na powierzchni 

Γ

 (Rys.II22a). Rozwiązanie: Prowadzimy przez szukany punkt A 

płaszczyznę  poziomą  p,  t.zn.  przez  punkt  A"  prowadzimy  prostą  p"  (Rys.II22a1).  Płaszczyzna  p  przecina 
powierzchnię stożkową w okregu o (Rys.II22a2). Później przekonamy się, że w przeciwieństwie  do rozwiązania 
zadania II.7.1 płaszczyzna p musi być pozioma lub (por. zadanie II.7.3) poziomorzutująca i przechodząca przez 
wierzchołek  powierzchni.  Rzutem  pionowym  okręgu  jest  odcinek  o"  prostej  p"  zawarty  w  konturze  pionowym 
powierzchni  stożkowej,  czyli  w  trójkącie.  Rzut  poziomy  o'  jest  okręgiem  o  środku  W'  i  promieniu  równym 
połowie długości odcinka o". Istnieją dwa punkty A

1

A

2

 których rzutem pionowym jest punkt A". Aby znaleźć 

ich  rzuty  poziome  A'

1

,  A'

2

  prowadzimy    odnoszącą  z  punktu  A"  do  przecięcia  z  okręgiem  o  (Rys.II22a3). 

Zadanie  II.7.3.  Mamy  daną  powierzchnię  stozkową 

Γ

  oraz  rzut  poziomy  B'  punktu  B.  Należy  wyznaczyć  rzut 

pionowy  punktu  B  tak,  by  punkt  ten  leżał  na  powierzchni 

Γ

  (Rys.II22(b)).  Rozwiązanie:  Prowadzimy  przez 

szukany punkt B i przez wierzchołek W stożka płaszczyznę poziomorzutującą v, t.zn. przez punkt B' prowadzimy 
prostą v' (Rys.II22b1). Płaszczyzna v przecina powierzchnię stożkową w prostych a, b, z których interesuje nas 
tylko jedna, mianowicie prosta a, do której należy punkt B (Rys.II22(b2)). Rzut poziomy a' prostej a pokrywa się 
z  prostą  v'.  Prosta  v  ma  ślad  poziomy  H

a

w punkcie przecięcia z okręgiem podstawy stożka. Rzut pionowy a" 

przechodzi przez H"

a

 i przez W". Punkt B" znajdujemy na prostej a" i na odnoszącej poprowadzonej z punktu 

B' (Rys.II22(b3)). 

Powierzchnie stożka, walca, sfery, znane ze szkoły, w przekroju płaszczyzną dają prostą (odcinek lub łamaną) 
lub okrąg a więc dwie figury, które potrafimy wykreślić linijką i cyrklem, czyli t.zw. klasycznymi (platońskimi) 
ś

rodkami kreślenia.  

 
Przekrojem  sfery,  stożka,  walca  jest  zawsze  stożkowa.  Przekrojem,  pomijając  przypadki  zdegenerowane,    w 
przypadku  sfery  jest  okrąg,  w  przypadku  walca  elipsa  (okrąg),  w  przypadku  stożka  elipsa  (okrąg),  parabola 
lub hiperbola w zależności od kąta nachylenia płaszczyzny przekroju do osi stożka (Rys.10A1a,b, 10A2a). 
Rzutem  prostokątnym  okręgu  i  elipsy  jest  elipsa  lub  odcinek,  paraboli  -  parabola  lub  półprosta  lub  prosta, 
hiperboli - hiperbola, prosta lub dwie półproste zawarte w jednej prostej. 

A"

W'

W'

A"

A"

W'

A"

W'

A'

A'

2

1

W'

B'

B'

W'

W'

B'

B'

W'

B"

(a)

(a1)

(a2)

(a3)

(b)

(b1)

(b2)

(b3)

'

o'

o'

' =a'

=a'

'

a"

a"

a

H

H"a

a

H

H"a

W"

W"

W"

W"

W"

W"

W"

W"

"

γ

o"

o"

Rys.II21.

"

γ

γ

"

"

γ

γ

γ

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

 

elipsa

elipsa

parabola

parabola

Rys.10A1.

(a)

(b)

 

hiperbola

F

k

elipsa

2

1

1

F

k

(kierownica)

(ognisko)

(kierownica)

(ognisko)

sfera

sfera

e

1

(płasz. przekroju)

πσ

(a)

(B)

Rys.10A2.

πσ

π

2

2

hiperbola

kierunki asymptot

 

Rys.10A3.

(f)

(a)

(b, c)

(d)

(e)

(g)

1

1

2

2

3

3

3

3

2

2

1

1

1

1

2

2

3

3

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

 

Elipsa jest jednoznacznie wyznaczona na przykład przez swoje średnice sprzężone.  Średnice sprzężone 

są to dwie połowiące się cięciwy elipsy, przechodzące przez jej środek, o tej własności, że każda z tych średnic 
połowi  odcinki  równoległe  do  drugiej  średnicy.  Średnice  elipsy,  jako  połowiące  się  odcinki,  możemy  wybrać 
dowolnie  (Rys.10A3a  ).  Konstrukcję  elipsy  na  podstawie  średnic  sprzężonych  przedstawiają  rysunki 
(Rys.10A3b-g).  
Uzupełnienie pozostałych ćwiartek elipsy zrealizujemy w podobny sposób (Rys.10A3g). 
 

Parabola jest jednoznacznie określona przez prostą styczną, punkt styczności, kierunek osi i inny punkt 

(Rys. 10A4a). Konstrukcję (siatkową) paraboli przedstawiają rysunki (Rys.10A4b-e) 
 

 
Zad.02. Wykreślić rzuty przekroju stożka płaszczyzną (Rys.10A5a), wkreślić rzuty bryły będącej częścią kuli po 
wycięciu  płaszczyznami (Rys.10A5b),  wkreślić rzuty bryły będącej częścią stożka po wycięciu płaszczyznami 
(Rys.10A5c). W ostatnim przypadku jedna z płaszczyzn tnących jest równoległa do tworzącej stożka, druga jest 
równoległa do podstawy.   

(a)

(b)

(c)

(e)

(d)

Rys.10A4.

1

1

3

2

3

2

4

4

1

1

2

2

3

4

3

4

1

2

2

1

3

3

4

4

1

1

2

2

3

3

4

4

 

(a)

Rys.10A5.

(b)

(c)

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

Na rysunkach 10A6 zilustrowano konstrukcję przekroju stożka płaszczyną wraz z konstrukcją siatkową elipsy. 

 
Elispę  przekroju  wyznaczamy  poprzez  rzuty  jej  osi  (średnic  sprzężonych  prostopadłych  AB  (A'B',A"B"), 
CD(C'D',C"D") (Rys.10A6).  Średnice te są podstawą konstrukcji siatkowej elipsy  (Rys.10A7). 

 
Zad.03. 
Wykreślić rzuty bryły będącej częścią stożków  oraz kól  po wycięciu  płaszczyznami z rys.Fig 11,12,13,14,15 
(zgodnie z karta przydziału tematu).  
 

Rys.10A6.

A"

A'

B'

B"

C"=D"

B"

A"

A'

B'

 

Rys.10A7.

A'

B'

B'

B'

A'

A'

C'

D'

D'

C'

C'

D'

C"=D"

A"

B"

B"

B"

A"

A"

C"=D"

C"=D"

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

 
 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04 

 

 

 

background image

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Inżynieria i Ochrona Środowiska 

Rysunek techniczny, Geometria wykreślna i grafika inżynierska - ćwiczenie nr 04