Darstellende Geometrie

Descriptive Geometry

Mathematik Klasse 8 20 Aufgaben
GeometrieRäumliches VorstellungsvermögenProjektionDarstellende GeometrieKerncurriculum

Ein räumlicher Körper hat mehrere gleichwertige 2D-Darstellungen: das Schrägbild (nach hinten laufende Kanten verkürzt und unter festem Winkel), das Netz (die aufgeklappten Flächen) und die Dreitafelprojektion (Ansichten von vorn, oben und der Seite). Der Kern ist das Übersetzen zwischen 3D-Vorstellung und diesen Darstellungen in beide Richtungen (Raumvorstellung; Maier; Weigand et al.). Dabei gilt: Das Bild zeigt den Körper, nicht seine wahren Maße — rechte Winkel erscheinen im Schrägbild schief, gleich lange Kanten verschieden lang.

Leicht
Multiple Choice #1 12s ▶ Testen

Ein Beamer wirft ein Bild an die Wand — alle Lichtstrahlen kommen aus seiner kleinen Linse. Welche Projektionsart liegt vor?

  • ● Zentralprojektion
  • ○ Parallelprojektion
  • ○ Senkrechte Parallelprojektion
Alle Projektionsgeraden laufen durch einen Punkt (die Linse) — das ist das Kennzeichen der Zentralprojektion. Bei der Parallelprojektion verlaufen die Geraden parallel, wie bei Sonnenstrahlen.
Wahr / Falsch #2 12s ▶ Testen

Ein Quader ist 5 cm hoch. Im Standard-Schraegbild wird seine Hoehenkante 5 cm lang gezeichnet.

✓ Wahr
Richtig. Kanten in Breiten- und Hoehenrichtung erscheinen in wahrer Laenge — nur Kanten in Tiefenrichtung werden mit dem Verzerrungsverhaeltnis q verkuerzt.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Beim Standard-Schraegbild betraegt der Verzerrungswinkel alpha und das Verzerrungsverhaeltnis q:

  • ● alpha = 45°, q = 1/2
  • ○ alpha = 30°, q = 1
  • ○ alpha = 60°, q = 1/3
Das Standard-Schraegbild verwendet alpha = 45° und q = 1/2. Kanten in Tiefenrichtung werden auf die Haelfte verkuerzt.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Welche Alltagssituation entspricht einer Zentralprojektion?

  • ○ Schatten bei Sonnenlicht
  • ● Schatten einer Gluehlampe
  • ○ Spiegelung im Wasser
Eine Gluehlampe ist eine punktfoermige Lichtquelle — die Strahlen gehen von einem Punkt aus: Zentralprojektion.
Wahr / Falsch #5 12s ▶ Testen

Im Schraegbild eines Quaders werden die vier zueinander parallelen Tiefenkanten wieder als parallele Strecken gezeichnet.

✓ Wahr
Richtig. Die Parallelprojektion bildet parallele Geraden stets wieder auf parallele Geraden ab.
Multiple Choice #6 15s ▶ Testen

Die quadratische Vorderseite eines Wuerfels liegt parallel zur Bildebene. Wie erscheint sie bei der Parallelprojektion?

  • ● Als Quadrat in wahrer Groesse
  • ○ Als verzerrtes Parallelogramm
  • ○ Als einzelne Strecke
Flaechen parallel zur Bildebene werden in wahrer Groesse und Gestalt (kongruent zum Original) abgebildet. Verzerrt werden nur Flaechen, die schraeg zur Bildebene liegen; zur Strecke wird eine Flaeche senkrecht zur Bildebene.
Zahleneingabe #7 15s ▶ Testen

Ein Wuerfel hat die Kantenlaenge 4 cm. Wie lang wird eine Kante in Tiefenrichtung im Standard-Schraegbild dargestellt (in cm)?

✓ Antwort: 2
Im Standard-Schraegbild (q = 1/2) wird eine Kante in Tiefenrichtung halbiert: 4 · 1/2 = 2 cm.
Multiple Choice #8 15s ▶ Testen

Im Schraegbild eines Quaders werden verdeckte Kanten...

  • ○ Gar nicht gezeichnet
  • ● Gestrichelt gezeichnet
  • ○ Gepunktet gezeichnet
Verdeckte (nicht sichtbare) Kanten werden im Schraegbild gestrichelt dargestellt.
Lückentext #9 10s ▶ Testen

Bei einer senkrechten Projektion stehen die Projektionsgeraden ___ auf der Bildebene.

✓ Antwort: senkrecht
Bei senkrechter Projektion fallen die Projektionsgeraden im rechten Winkel auf die Bildebene.
Lückentext #10 10s ▶ Testen

Im Schraegbild werden Kanten in Tiefenrichtung unter dem Verzerrungswinkel ___ gezeichnet (Standard).

✓ Antwort: 45°
Beim Standard-Schraegbild betraegt der Verzerrungswinkel alpha = 45°.
Mittel
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

In einer Zeichnung ist von einem Punkt A nur sein Grundriss A' zu sehen, daneben steht die Zahl 4 als Hoehenangabe. Welche Darstellung liegt vor?

  • ● Eintafelbild
  • ○ Zweitafelbild
  • ○ Schraegbild
Das Eintafelbild ist die senkrechte Projektion auf eine horizontale Bildebene, bei der die Hoehe jedes Punktes als Zahl angegeben wird. Ein Zweitafelbild haette statt der Zahl einen zweiten Riss (Aufriss).
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Ali zeichnet ein Zweitafelbild: Den Grundriss einer Hausecke setzt er links, den Aufriss derselben Ecke deutlich nach rechts versetzt. Diese Zeichnung kann richtig sein.

✓ Falsch
Falsch. Grundriss und Aufriss eines Punktes liegen immer auf einer gemeinsamen Ordnungslinie — einer Senkrechten zur Rissachse. Ein seitlicher Versatz ist ein Zeichenfehler.
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Im Schraegbild eines Wuerfels sind alle Kanten gleich lang dargestellt.

✓ Falsch
Falsch. Kanten in Tiefenrichtung werden mit dem Verzerrungsverhaeltnis q verkuerzt. Beim Standard-Schraegbild (q = 1/2) sind sie nur halb so lang.
Multiple Choice #4 12s ▶ Testen

Im Zweitafelbild trennt eine waagrechte Gerade den Aufriss (oben) vom Grundriss (unten). Wie heisst diese Gerade?

  • ● Rissachse
  • ○ Ordnungslinie
  • ○ Projektionsgerade
Die Rissachse ist die Schnittgerade von Grundrissebene und Aufrissebene. Ordnungslinien stehen senkrecht auf ihr und verbinden Grundriss und Aufriss eines Punktes.
Zahleneingabe #5 15s ▶ Testen

Ein Quader ist 6 cm lang, 4 cm breit und 3 cm hoch. Wie lang wird die Breitenkante im Standard-Schraegbild dargestellt, wenn sie in Tiefenrichtung liegt (in cm)?

✓ Antwort: 2
Die Breite liegt in Tiefenrichtung: 4 · 1/2 = 2 cm.
Wahr / Falsch #6 12s ▶ Testen

Ein Fahnenmast steht senkrecht auf dem Boden. Im Grundriss (Eintafelbild) erscheint er als ein einziger Punkt.

✓ Wahr
Richtig. Eine senkrecht zur Bildebene stehende Strecke wird bei senkrechter Projektion auf einen Punkt abgebildet.
Multiple Choice #7 25s ▶ Testen

Welcher Koerper sieht im Schraegbild NICHT veraendert aus, wenn man ihn um 90° dreht (Achse in Hoehenrichtung)?

  • ○ Quader
  • ○ Dreieckiges Prisma
  • ● Zylinder
Ein Zylinder hat eine kreisfoermige Grundflaeche und sieht bei Drehung um seine Achse von jeder Seite gleich aus.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Von einem Punkt P kennt man im Zweitafelbild Grundriss P' und Aufriss P''. Damit ist seine Lage im Raum eindeutig festgelegt.

✓ Wahr
Richtig. Die senkrechte Zweitafelprojektion ist eineindeutig — jedem Raumpunkt gehoert genau ein Grundriss-Aufriss-Paar und umgekehrt.
Schwer
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Im Eintafelbild ist eine geneigte Strecke AB gezeichnet; ihre Endpunkte haben die Hoehenangaben 0 und 3. Mia will die wahre Laenge von AB bestimmen. Welches Vorgehen liefert sie?

  • ● Ein rechtwinkliges Dreieck aus Bildlaenge und Hoehenunterschied zeichnen — die Hypotenuse ist die wahre Laenge
  • ○ Die gezeichnete Bildlaenge direkt mit dem Lineal abmessen
  • ○ Die Bildlaenge und den Hoehenunterschied addieren
Die Bildlaenge zeigt nur den waagrechten Anteil — eine geneigte Strecke ist laenger als ihr Bild. Klappt man den Hoehenunterschied als zweite Kathete an, liefert die Hypotenuse die wahre Laenge.
Multiple Choice #2 30s ▶ Testen

Eine quadratische Pyramide steht auf der Grundflaeche. Die Grundkanten liegen in der Bildebene. Was sieht man im Eintafelbild?

  • ● Nur das Quadrat der Grundflaeche mit dem Mittelpunkt als Spitze
  • ○ Die gesamte Pyramide in wahrer Groesse
  • ○ Einen Kreis
Im Grundriss sieht man die Grundflaeche und die Projektion der Spitze als Punkt in der Mitte. Die Seitenkanten erscheinen als Linien vom Mittelpunkt zu den Ecken.