Smysl otáčení. Aplikace. Pravotočivá



Podobné dokumenty
ŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce

Šroubový pohyb rovnoměrný pohyb složený z posunutí a rotace. Šroubovice dráha hmotného bodu při šroubovém pohybu

8 Plochy - vytvoření, rozdělení, tečná rovina a normála. Šroubové plochy - přímkové, cyklické. Literatura:

Šroubové plochy. Mgr. Jan Šafařík. Konzultace č. 3. přednášková skupina P-BK1VS1 učebna Z240

Šroubovice... 5 Šroubové plochy Stanovte paprsek tak, aby procházel bodem A a po odrazu na rovině ρ procházel bodem

KRUHOVÁ ŠROUBOVICE A JEJÍ VLASTNOSTI

Rozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou

Obsah a průběh zkoušky 1PG

Konstruktivní geometrie Bod Axonometrie. Úloha: V pravoúhlé axonometrii (XY = 10; XZ = 12; YZ = 11) zobrazte bod A[2; 3; 5] a bod V[9; 7.5; 11].

Šroubovice a šroubové plochy

s touto válcovou plochou. Tento případ nebudeme dále uvažovat.

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

PŘÍMKOVÉ PLOCHY. Přednáška DG2*A

11. Rotační a šroubové plochy

Konstruktivní geometrie

ROTAČNÍ PLOCHY. 1) Základní pojmy

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ - 2. část

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. bylo objeveno a rozvinuto francouzem Gaspardem Mongem ( ) po dlouhou dobu bylo vojenským tajemstvím

tečen a osu o π, V o; plochu omezte hranou vratu a půdorysnou a proved te rozvinutí

ŠROUBOVÉ PLOCHY. 1. Základní úlohy na šroubových plochách.

Analytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,

půdorysu; pro každý bod X v prostoru je tedy sestrojen pouze jeho nárys X 2 a pro jeho

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. ROČNÍKOVÁ PRÁCE Přímkové šroubové plochy

Další plochy technické praxe

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

A[ 20, 70, 50] a výška v = 70, volte z V > z S ; R[ 40, 20, 80], Q[60, 70, 10]. α(90, 60, 70).

Klíčová slova Mongeovo promítání, kuželosečka, rotační plocha.

Cyklografie. Cyklický průmět bodu

Interaktivní modely pro Konstruktivní geometrii

Klasické třídy ploch

Konstruktivní geometrie

5) Průnik rotačních ploch. A) Osy totožné (a kolmé k půdorysně) Bod R průniku ploch. 1) Pomocná plocha κ

Pracovní listy MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

AXONOMETRIE - 2. část

Definice Tečna paraboly je přímka, která má s parabolou jediný společný bod,

Deskriptivní geometrie 0A5

Geometrie. 1 Metrické vlastnosti. Odchylku boční hrany a podstavy. Odchylku boční stěny a podstavy

Kinematická geometrie

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE ELEKTRONICKÁ SKRIPTA CYKLICKÉ KŘIVKY

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

Deskriptivní geometrie pro střední školy

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. ONDŘEJ MACHŮ a kol.

0 x 12. x 12. strana Mongeovo promítání - polohové úlohy.

ŠROUBOVÉ A ZÁVITOVÉ SPOJE

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie pro FST 2. Pomocný učební text - díl II

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ CYKLICKÉ ŠROUBOVÉ PLOCHY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV MATEMATIKY BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Plochy stavebně-inženýrské praxe

ZBORCENÉ PŘÍMKOVÉ PLOCHY ŘEŠENÉ PŘÍKLADY

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. ZOBRAZENÍ BODU - sdružení průměten. ZOBRAZENÍ BODU - kartézské souřadnice A[3; 5; 4], B[-4; -6; 2]

Zobrazení hranolu. Příklad 5: Sestrojte řez pravidelného šestibokého hranolu s podstavou v půdorysně rovinou ρ. Sestrojte síť seříznuté části.

1. Přímka a její části

Deskriptivní geometrie 2

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. Technické Osvětlení

Mongeovo zobrazení. Řez jehlanu

Kinematika tuhého tělesa. Pohyb tělesa v rovině a v prostoru, posuvný a rotační pohyb

2. Kinematika bodu a tělesa

Topografické plochy KG - L MENDELU. KG - L (MENDELU) Topografické plochy 1 / 56

P R O M Í T Á N Í. rovina π - průmětna vektor s r - směr promítání. a // s r, b// s r,

A 1. x x. 1.1 V pravoúhlé axonometrii zobrazte průměty bodu A [4, 5, 8].

Test č. 6. Lineární perspektiva

1 Rovnoběžné promítání a promítací metody. Nevlastní útvary. Osová afinita v rovině.

Pracovní listy LINEÁRNÍ PERSPEKTIVA

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

Funkce dvou proměnných

Zadání domácích úkolů a zápočtových písemek

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE PRO STUDENTY GYMNÁZIA CH. DOPPLERA. Mgr. Ondřej Machů. --- Pracovní verze:

Deskriptivní geometrie

Eukleidovský prostor a KSS Eukleidovský prostor je bodový prostor, ve kterém je definována vzdálenost dvou bodů (metrika)

PŘEVODY S OZUBENÝMI KOLY

HVrchlík DVrchlík. Anuloid Hrana 3D síť

Deskriptivní geometrie 2

Kreslení, rýsování. Zobrazení A B. Promítání E 3 E 2

Zářezová metoda Kosoúhlé promítání

Test č. 1. Kuželosečky, afinita a kolineace

Zborcené plochy. Lenka Macálková Lenka (Brkos 2011) Brkosí prezentace / 16

1. a) Určete parciální derivace prvního řádu funkce z = z(x, y) dané rovnicí z 3 3xy 8 = 0 v

Rhinoceros a matematika_ Ω

Axiomy: Jsou to tvrzení o těchto pojmech a vztazích, která jsou přijata bez důkazů. Například:

Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu MatemaTech Matematickou cestou k technice

3.MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. Rovnoběžný průmět 3D těles na rovinu není vzájemně jednoznačné zobrazení, k obrazu neumíme jednoznačně určit objekt v prostoru

Základní vlastnosti ploch

Rovnice, soustavy rovnic, funkce, podobnost a funkce úhlů, jehlany a kužely

Deskriptivní geometrie

Elementární křivky a plochy

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Kinematika rektifikace oblouku (Sobotkova a Kochaňského), prostá cykloida, prostá epicykloida, úpatnice paraboly.

AXONOMETRIE. Rozměry ve směru os (souřadnice bodů) jsou násobkem příslušné jednotky.

Definice: Kružnice je množina bodů v rovině, které mají od daného bodu (střed S) stejnou vzdálenost

3.1 Magnetické pole ve vakuu a v látkovén prostředí

Matematika I (KX001) Užití derivace v geometrii, ve fyzice 3. října f (x 0 ) (x x 0) Je-li f (x 0 ) = 0, tečna: x = 3, normála: y = 0

Elementární plochy-základní pojmy

Konstruktivní geometrie - LI. Konstruktivní geometrie - LI () Kótované promítání 1 / 44

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJÍRENSKÁ a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191. Obor M/01 STROJÍRENSTVÍ

Kuželosečky. Klasické definice. Základní vlastnosti. Alča Skálová

Kuželoseč ky. 1.1 Elipsa

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. ROČNÍKOVÁ PRÁCE Technické osvětlení

Plochy technické praxe

KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ KÓTOVANÉ PROMÍTÁNÍ

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Transkript:

Šroubovice Definice Šroubovice je křivka generovaná bodem A, který se otáčí kolem dané přímky o a zároveň se posouvá podél této přímky, oboje rovnoměrnou rychlostí. Pohyb bodu A šroubový pohyb Přímka o osa šroubového pohybu Válcová šroubovice vytvářející bod A je v konstantní vzdálenosti od osy o. Kuželová šroubovice vzdálenost bodu A se lineárně mění. 1

Pravotočivá Smysl otáčení Levotočivá Aplikace architektura a stavitelství - schodiště elektrotechnika zesilovače, kabely, topné spirály biologie zvířecí rohy, stonky popínavých rostlin, honící se veverky Pravotočivá šroubovice: strojírenství - standardní šrouby, matice, vruty (kde se otáčivý pohyb mění na posuvný nebo obráceně) lékařství - molekula DNA 2

Guggenheim Museum, New York Kuželová šroubovice Divadlo Spirála, Praha Sférická šroubovice 3

Válcová šroubovice Závit část šroubovice vzniklá při otočení o úhel 2p Výška závitu v velikost posunutí při otočení o úhel 2p Redukovaná výška závitu v o velikost posunutí při otočení o úhel 1 rad Určení šroubovice Jednoznačné zadání šroubovice: osa o, typ pohybu, bod A, v nebo v o 4

Závislost rovnoměrných pohybů Posunutí Rozvinutí lineární závislost délky posunutí na úhlu otočení Nárys sinusoida Otáčení Půdorys kružnice Vztah mezi v a v o : v=2πv o Rozvinutím šroubovice je úsečka, proto je délka jednoho závitu šroubovice l s v 2 2p r 2 Konstrukce v Mongeově promítání Př.ČE-KO: PŘ s.118: Sestrojte jeden závit pravotočivé šroubovice (alespoň devět bodů), která je dána osou o, o 1 = [0, 6, 0], bodem A = [4, 6, 0] a v=8. 1. Půdorys = k(o 1, r) 2. Výpočet: 9 bodů => 8 kroků závit=> pro 360 je dáno v=8cm 360 /8 odpovídá 8cm/8 5

Tečna šroubovice Šroubovice je křivka konstantního spádu (tečny svírají s osou konstantní úhel). Vlastnosti Jestliže posuneme všechny tečny šroubovice do jednoho bodu vytvoří rotační kuželovou plochu zvanou řídící kuželová plocha šroubovice. Řídící kužel: Vrchol V o Výška kužele = v 0 Podstava = s 1 V s 1 Věta: Ke každé tečně t šroubovice existuje přímka kuželové ploše taková, že: je rovnoběžná s t prochází bodem V, V o, OV = v 0. t t t na řídící 6

Konstrukce V 2 V 1 Pravotočivá Př.ČE-KO: PŘ s.118: V bodě T, z T = 7, sestrojte tečnu šroubovice. Postup: 1. v 0, V, 2. t 1, t 1 3. směr t 2, 4. t 2. t 2 Řídicí kužel: v 0,V o s 1 Bodová funkce X(t) = [x(t); y(t); z(t)], t I Půdorys (v rovině p(x,y)): Kružnice se středem o 1 a poloměrem r x(t) = r cos(t) + o X, y(t) = r sin(t) + o Y, t <0,2π>, o 1 = [o X,o Y,0]. Nárys: lineární závislost délky posunutí na úhlu otočení lineární funkce délka posunutí o 1 rad = v 0 délka posunutí o t rad = v 0 t z(t) = v 0 t + startovní výška 7

Př.ČE-KO: PŘ s.118: Napište bodovou funkci jednoho závitu zadané šroubovice a určete bodovou funkci tečny této šroubovice v bodě Q. o 1 = [o X, o Y, 0] = [0, 6, 0] a r = A, o = 4; Q = X(π/2) x(t) = 4cos(t), y(t) = 4sin(t) + 6, t <0,2π>, v = 2πv 0, z(t) = 4t/π, z A =0 startovní výška =0 X(t) = [4cos(t), 4sin(t) + 6, 4t/π],t t = 0 [4, 6, 0] = A t = π/2 [0, 10, 2] Tečna Y(s) šroubovice dané X(t) = [x(t); y(t); z(t)] v bodě Q=X(t 0 ): Y ( s) Q st, s R X ( t ) t 0 <0,2π>. 8

Bodová funkce - shrnutí X t) [ r cos t ox, r sin t o t 0,2p ( y 0 X t) [ r sin t ox, r cost o t 0,2p ( y 0, v t c],, v t c], Obecně jeden závit: t <0,2p>. r poloměr o 1 = [o X,o Y,0]..umístění osy c...výška zadaného tvořícího bodu Př. Určete bodovou funkci poloviny závitu levotočivé šroubovice, která je dána osou o, o 1 = [-3, 5, 0], bodem A = [-3, 2, 2] a v=20. Př. Sestrojte šroubovici (alespoň 7 bodů) danou bodovou funkcí 9 X ( t) [5 5cost,6 5sin t,1 t], t 0, p. p Konstrukce ze zadané bodové funkce X ( t) [ r cos t ox, r sin t oy, v0t c], t 0,2p 1. osa o kolmá k půdorysně, o [ o x, o,0] 1 y 2. poloměr válcové plochy r 3. bod A šroubovice (parametr c) A X (0) 4. bod B šroubovice (orientace) p B X 2 5. výška závitu v v 2p v 0 6. zobrazení šroubovice 1 závit 9

Šroubové plochy Definice Šroubová plocha vzniká šroubovým pohybem křivky (nebo plochy). SHOW Každým bodem šroubové plochy prochází => jedna šroubovice a jedna poloha šroubované tvořící křivky. 10

Určení plochy 1. Šroubový pohyb (osa, směr, v nebo v 0 ) 2. Tvořící křivka k Přímkové šroubové plochy přehled v Monge Přímé (pravoúhlé) Šikmé (kosé) 11

Přímkové šroubové plochy Přímý šroubový konoid helikoid Šroubové schodiště ( plocha schodová ) Zemní vrták Přímkové šroubové plochy Přímý šroubový konoid helikoid Šroubové dopravníky 12

Přímkové šroubové plochy Přímá šroubová plocha otevřená Turning Torso Malmö, Švédsko Santiago Calatrava (2001-2005) Přímkové šroubové plochy Přímá šroubová plocha otevřená svidřík Plocha vzniklá šroubovým pohybem čtverce (obsahuje 4 plochy tohoto typu). 13

Přímkové šroubové plochy Šikmá šroubová plocha uzavřená- Vývrtková plocha Nebozez, vrták, Withwordův závit. Přímkové šroubové plochy Šikmá šroubová plocha otevřená Schodiště, zastřešení schodišť. Dostavba Louvre - Paříž Ieoh Ming Pei 14

Přímkové šroubové plochy Plocha tečen šroubovice - Šikmá šroubová plocha otevřená Jediná rozvinutelná šroubová plocha Cyklické šroubové plochy Plocha sv. Jiljí Meridián = kružnice. Skluzavky, klenby, zastřešení schodiště, vrtáky, Withwordův závit. 15

Cyklické šroubové plochy Vinutý sloupek Příčný profil = kružnice Zdobení, skluzavky. Cyklické šroubové plochy Archimédova serpentina Kružnice v normálové rovině 16

Kanálové plochy Archimédova Serpentina Pružiny, kuličková ložiska Skluzavky 17