Учебное пособие по геометрии в виде макета складываемого тела

 

Сущность изобретения: пластины, имитирующие грани макета, выполнены в виде правильных пятиугольников. Пластины соединены между собой с возможностью образования додекаэдра. Высоты четырех симметрично расположенных граней, лежащих в плоскости симметрии, проходящей через вершины этих граней, выполнены в виде шарниров. Додекаэдр выполнен разъемным. Внутри макета установлены расположенные крест-накрест распорки. Они выполнены вместе своего пересечения с вырезом до половины своей ширины. В плоскости симметрии расположен направляющий элемент с продолговатым окном в центре, длиной в ширину распорки. Распорки шарнирно соединены с накрест лежащими гранями, которые попарно связаны эластичными стяжками. 4 ил.

Изобретение относится к учебным пособиям по геометрии и может быть использовано при изучении разделов стереометрии и начертательной геометрии.

Известно учебное пособие по геометрии (авт.св. N 178573), представляющее собой панель с шарнирно соединенным экраном и резиновыми шнурами, имитирующими ребра многогранников. Модели геометрических тел с одинаковыми основаниями спарены и каждая пара смонтирована на пластине, имеющей соответствующие отверстия для шнура. При этом с одной стороны пластины расположена модель геометрического тела, относящегося к классу пирамид, а с другой - к классу призм.

Известно также учебное пособие по геометрии (авт.св. N 157842) в виде набора стержней и цилиндрических трубок с соединительной конической пружиной и соединительными зажимами в виде шайб из эластичного материала, укрепленных в отверстиях панели.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известное учебное пособие по геометрии (авт.св. N 198048) в виде набора складных моделей геометрических тел (многогранников), составленных из эластичных шнуров, представляющих собой ребра многогранников, и плоских моделей геометрических фигур-оснований. При этом одна боковая грань модели выполнена из пластины, которая с помощью плоского шарнира соединена с основанием, а остальные грани ограничены эластичными шнурами.

Однако отсутствие у многогранников материальных граней снижает их методические качества, так как на мнимых гранях невозможно продемонстрировать разрезы и сечения.

Цель изобретения - повышение удобства в пользовании и повышение наглядности.

Поставленная цель достигается тем, что четыре грани, высоты которых лежат в одной плоскости, выполнены разрезными по этим высотам, а сами высоты - в виде плоских шарниров. Грани, примыкающие к этим высотам под углом или перпендикулярные им, выполнены разрезными, а все остальные - в виде плоских шарниров. Четыре грани, соединенные попарно общими ребрами, лежащими в той же плоскости, что и высоты вышеупомянутых граней, выполнены разрезными по своим высотам, перпендикулярным к общим ребрам. Внутри имеются расположенные крест-накрест распорки, соединенные плоскими шарнирами с неразрезанными гранями, эти шарниры соединены попарно эластичными стяжками, а в плоскости шарниров высот размещен шестиугольный плоский свободный направляющий элемент.

Заявитель и авторы не обнаружили решений со сходными признаками, что дает основание полагать в предложенном техническом решении наличие существенных отличий.

На фиг.1 дан общий вид додекаэдра спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - то же, разложенный на плоскости, вид сверху.

Додекаэдр имеет боковые грани в виде правильных пятиугольных пластин. Высоты четырех симметрично расположенных пластин-граней 1, лежащие в плоскости симметрии, проходящей через вершины этих граней, и примыкающие к ним общие ребра двух других граней, выполнены в виде плоских шарниров 2. Пересекающие эти шарниры 2 ребра 3 и 4 выполнены разрезными, а все остальные двадцать ребер выполнены в виде плоских шарниров.

Четыре симметричные грани 5, попарно имеющие общие ребра 6, которые лежат в одной плоскости с шарнирами 2, выполнены разъемными по своим высотам 7, опущенным на общий ребра 6.

Внутри додекаэдра установлены плоские распорки 8 между накрест лежащими гранями 9, которые соединены с вышеуказанными гранями 9 плоскими шарнирами 10, а в место пересечения друг с другом в распорках выполнены вырезы до половины ширины распорки 8. Кроме того в плоскости шарниров 2 размещен шестиугольный плоский направляющий элемент 11, имеющий в середине продолговатое окно длиной в ширину распорки 8 для прохода в него пересекающихся распорок 8.

Шарниры 10 распорок 8 или сами распорки 8 соединены попарно эластичными стяжками 12.

Додекаэдр складывается следующим образом. Нажимная встречно на шарнирные ребра 6, заставляем их сходиться. Грани 9 за счет шарнирного соединения между собой будут раскрываться и одновременно приближаться к шестиугольному плоскому свободному направляющему элементу 11 до соприкосновения с ним. При этом срабатывают шарниры ребер 6 и высот 2, эластичные стяжки 12 растянутся, а перекрещивающиеся распорки 8, связанные с гранями 9 плоскими шарнирами 10, тоже соприкоснутся своими поверхностями с поверхностями направляющего элемента 11. Объемный многогранник размещается на плоскости.

При снятии нагрузки с ребер 6 эластичные стяжки 12 возвращают грани 9 в исходное положение. При этом плоские шарниры ребер 6 и высот 2 приходят в соприкосновение с направляющим элементом 11 по его периметру и восстанавливается первоначальная форма додекаэдра.

Предлагаемая конструкция дедокаэдра позволяет при наличии реальных граней более наглядно изучать его форму, свойства, разрезы, сечения и т.д. Кроме того размещение дедокаэдра, как учебного пособия, на плоскости придает ему хорошую транспортабельность и удобство хранения при наличии малых площадей.

Формула изобретения

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО ГЕОМЕТРИИ В ВИДЕ МАКЕТА СКЛАДЫВАЕМОГО ТЕЛА, включающее шарнирно соединенные пластины, имитирующие грани, отличающееся тем, что с целью повышения удобства в пользовании и повышения наглядности, оно имеет расположенные крест-накрест распорки, выполненные в месте своего пересечения с вырезом до половины своей ширины, шестиугольный плоский направляющий элемент с продолговатым окном в центре, длиной в ширину распорки и эластичные стяжки для фиксации граней в заданном положении, высоты четырех симметрично расположенных граней, лежащие в плоскости симметрии, проходящей через вершины этих граней, выполнены в виде шарниров, пластины, имитирующие грани, выполнены в виде правильных пятиугольников и соединены между собой с возможностью образования додекаэдра, выполненного разъемным по высотам, опущенным на лежащие в указанной плоскости симметрии общие ребра попарно соединенных других четырех симметричных граней и по ребрам пересекающих высоты шарниры и примыкающие к ним общие ребра, при этом распорки шарнирно соединены с накрест лежащими остальными гранями, которые попарно связаны эластичными стяжками, а направляющий элемент расположен в указанной плоскости симметрии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4