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Rotoidenwendelfläche mit Selbstschnitt

Gegeben sind ein Leitkreis k (schwarz) und eine zur Drehachse des Kreises parallele Gerade AB (im Modell: kürzester Stab mit den Endpunkten A und B), die mit k den gemeinsamen Punkt P besitzt. Nun wird die Ebene durch Kreisachse und Gerade AB um die Kreisachse und dabei außerdem die Gerade AB um den Punkt P so weitergedreht, dass der Winkel, um den die Ebene gedreht wird, doppelt so groß ist, wie der Winkel, um den die Gerade um P gedreht wird.
Wenn P auf diese Weise den Leitkreis k einmal durchlaufen hat, erreicht die durch AB und die Kreisachse aufgespannte Ebene wieder ihre Ausgangslage, wogegen die Gerade AB um 180° gedreht ist.
Das Modell stellt damit eine einseitige Regelfläche dar. Verdeutlicht wird diese Einseitigkeit durch die rot-weiße Färbung der einzelnen Stäbe. Die erzeugenden Geraden sind im Modell bis zum Selbstschnitt der Fläche sichtbar. Die so erzeugte einseitige Regelfläche hat die folgende Parametergdarstellung. Wird der Drehwinkel der Strecke AB gleich phi, der Radius von k gleich r und der Abstand eines belibigen Punktes P auf AB gleich lambda gesetzt, so haben die Koordinaten von P in einem gewissen kartesischen Koordinatensystem mit dem Mittelpunkt M von k als Ursprung und der Achse von k als z-Achse die Werte
x = (r - lamda * sin(phi)) cos(2 * phi)
y = (r - lamda * sin(phi)) sin(2 * phi)
z = lamda * cos(phi)



Weitere Informationen zum Objekt finden Sie im Digital Archive of Mathematical Models.
Material und Technik
Abmessungen
B: 8,5 cm H: 93 cm T: 13,5 cm G: 570 g
Ort, Datierung
Berlin, 1950er Jahre
Inventarnummer
MM00090
Schlagworte
Karte