Ein Kreisbogen AP1P2E mit dem Radius r=100 soll von A aus abgesteckt werden. Dazu sollen die orthogonalen Absteckmaße der drei Punkte P1, P2 und E mit den Bogenlängen AP1=20, P1P2=15 und P2E=25 bestimmt werden. Diese Absteckmaße sollen sowohl von der Tangente in A aus in Form von x1, y1, x2, y2, xE, yE , als auch zur Kontrolle von der Sehne AE aus in Form von s1, h1, s2, h2 bestimmt werden.
Im ersten Schritt berechnet man P1 durch eine Kreisbogenberechnung mit b1=20, b=60 und r=100. P1 entspricht jetzt P, so dass AQ und h in der linken Tabelle den Werten s1 und h1 der Aufgabe entsprechen. Die Tangentenabschnitte xP, xE und Tangentenoffsets yP, yE entsprechen den gesuchten Absteckmaßen von P1 und E von der Tangente aus.
Berechnung von P1
Berechnung | Wert |
---|---|
b1=START | 20.000000 |
b=START | 60.000000 |
r=START | 100.00000 |
b2=b-b1 | 40.000000 |
α=b/r | 38.197186 |
β=π-α/2 | 180.90141 |
γ=π-α | 161.80281 |
δ=b1/r | 12.732395 |
s=2·r·sin(α/2) | 59.104041 |
AP=2·r·sin(δ/2) | 19.966683 |
PE=2·r·sin((α-δ)/2) | 39.733866 |
AQ=AP·cos((α-δ)/2) | 19.568679 |
QE=s-AQ | 39.535362 |
h=PE·sin(δ/2) | 3.9667676 |
... | ... |
xP=AP·cos(δ/2) | 19.866933 |
xE=s·cos(α/2) | 56.464247 |
yP=AP·sin(δ/2) | 1.9933422 |
yE=s·sin(α/2) | 17.466439 |
... | ... |
Im zweiten Schritt berechnet man P2 durch eine Kreisbogenberechnung mit b1=35, b=60 und r=100. P2 entspricht jetzt P, so dass AQ und h in der linken Tabelle den Werten s2 und h2 der Aufgabe entsprechen. Die Tangentenabschnitte xP, xE und Tangentenoffsets yP, yE entsprechen den gesuchten Absteckmaßen von P2 und E von der Tangente aus.
Größen, die unabhängig vom Punkt P sind, haben identische Werte, wie in der ersten Berechnung.
Man liest also folgende Lösung ab:
x1=19.87, x2=34.29, xE=56.46, s1=19.57, s2=34.55
y1= 1.99, y2= 6.06, yE=17.47, h1= 3.97, h2= 4.34
Tipp: Sie können Zahlen nicht nur mit Dezimalkomma eingeben, sondern erhalten sie auf Wunsch auch so. (Ausgabedezimaltrennzeichen in auf Komma setzen)
Berechnung von P2
Berechnung | Wert |
---|---|
b1=START | 35.000000 |
b=START | 60.000000 |
r=START | 100.00000 |
b2=b-b1 | 25.000000 |
α=b/r | 38.197186 |
β=π-α/2 | 180.90141 |
γ=π-α | 161.80281 |
δ=b1/r | 22.281692 |
s=2·r·sin(α/2) | 59.104041 |
AP=2·r·sin(δ/2) | 34.821628 |
PE=2·r·sin((α-δ)/2) | 24.934947 |
AQ=AP·cos((α-δ)/2) | 34.549938 |
QE=s-AQ | 24.554104 |
h=PE·sin(δ/2) | 4.3413771 |
... | ... |
xP=AP·cos(δ/2) | 34.289781 |
xE=s·cos(α/2) | 56.464247 |
yP=AP·sin(δ/2) | 6.0627287 |
yE=s·sin(α/2) | 17.466439 |
... | ... |
Wir berechnen den Kreisbogen AP1E mit den berechneten Absteckkoordinaten als Eingaben und überprüfen Radius und Bogenlänge. Tatsächlich hat der Kreisbogen den gewünschten Radius und die gewünschte Länge. Auch die Absteckmaße von P1 von der Sehne aus stimmen. Das bestätigt die Richtigkeit der Rechnung für P1.
Berechnen Sie genauso den Kreisbogen AP2E, indem Sie rechts den Wert 19.866933 für xP durch 34.289781 ersetzen. Ein Vergleich bestätigt die Richtigkeit der Rechnung für P2.
Rechenprobe von P1
Berechnung | Wert |
---|---|
xP=START | 19.866933 |
xE=START | 56.464247 |
yE=START | 17.466439 |
s=sqrt(xE²+yE²) | 59.104041 |
α=2·arcsin(yE/s) | 38.197188 |
β=π-α/2 | 180.90141 |
γ=π-α | 161.80281 |
r=s/2/sin(α/2) | 99.999997 |
b=r·α | 60.000000 |
... | ... |
yP=r±sqrt(r²-xP²) | 1.9933423 |
AP=sqrt(xP²+yP²) | 19.966683 |
δ=2·arcsin(yP/AP) | 12.732396 |
b1=r·δ | 20.000000 |
b2=b-b1 | 40.000000 |
PE=2·r·sin((α-δ)/2) | 39.733866 |
AQ=AP·cos((α-δ)/2) | 19.568679 |
QE=s-AQ | 39.535362 |
h=PE·sin(δ/2) | 3.9667677 |
... | ... |
Link | Autor(en) | Titel | Jahr | Typ | Seiten MByte |
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Lehmann R | A universal and robust computation procedure for geometric observations | 2017 | GruF | 10 0.1 |