§ 3. Метод монжа
Сведения и приемы построений, обусловливаемые потребностью в плоских
изображениях пространственных форм, накапливались постепенно еще с древних
времен. В течение продолжительного периода плоские изображения выполнялись
преимущественно как изображения наглядные. С развитием техники
первостепенное значение приобрел вопрос о применении метода, обеспечивающего
точность и удобоизмеримость изображений, т. е. возможность точно установить
место каждой точки изображения относительно других точек или плоскостей и
путем простых приемов определить размеры отрезков линий и фигур. Постепенно
накопившиеся отдельные правила и приемы построений таких изображений были
приведены в систему и развиты в труде французского ученого, изданном в 1799 г. под названием "Geometric' descriptive".
Гаспар Монж (1746--1818) вошел в историю как крупный французский
геометр конца XVIII и начала XIX вв., инженер, общественный и
государственный деятель в период революции 1789--1794 гг. и правления
Наполеона I, один из основателей знаменитой Политехнической школы в Париже,
участник работы по введению метрической системы мер и весов. Будучи одним из
министров в революционном правительстве Франции, Монж много сделал для ее
защиты от иностранной интервенции и для победы революционных войск. Монж не
сразу получил возможность опубликовать свой труд с изложением разработанного
им метода. Учитывая большое практическое значение этого метода для
выполнения чертежей объектов военного значения и не желая, чтобы метод Монжа
стал известен вне границ Франции, ее правительство запретило печатание
книги. Лишь в конце XVIII столетия это запрещение было снято. После
реставрации Бурбонов Гаспар Монж подвергся гонению, вынужден был скрываться
и кончил свою жизнь в нищете. Изложенный Мон-жем метод -- метод
параллельного проецирования (причем берутся прямоугольные проекции на две
взаимно перпендикулярные плоскости проекций) -- обеспечивая выразительность,
точность и удобоизмеримость изображений предметов на плоскости, был и
остается основным методом составления технических чертежей.
Слово прямоугольный часто заменяют словом ортогональный, образованным
из слов древнегреческого языка, обозначающих "прямой" и "угол". В дальнейшем
изложении термин ортогональные проекции будет применяться для обозначения
системы прямоугольных проекций на взаимно перпендикулярных плоскостях.
В данном курсе преимущественно рассматриваются прямоугольные проекции.
В случае применения параллельных косоугольных проекций это будет каждый раз
оговариваться.
Начертательная геометрия (н. г.) стала предметом преподавания в нашей
стране с 1810 г., когда в только что основанном Институте корпуса инженеров
путей сообщения начались занятия наряду с другими дисциплинами учебного
плана и по начертательной геометрии. Это было вызвано все возрастающим ее
практическим значением.
В Институте корпуса инженеров путей сообщения1) протекала
преподавательская деятельность окончившего этот институт в 1814 г. Якова
Александровича Севастьянова (1796--1849), с именем которого связано
появление в России первых сочинений по н. г., сначала переводных с
французского языка, а затем первого оригинального труда под названием
"Основания начертательной геометрии" (1821 г.), в основном посвященного
изложению метода ортогональных проекций.
1) Теперь Петербургский государственный университет путей
сообщения.
Лекции Я. А. Севастьянов читал на русском языке, хотя преподавание в те
годы вообще велось на французском языке. Тем самым Я. А. Севастьянов положил
начало преподаванию и установлению терминологии в н. г. на родном языке. Еще
при жизни Я. А. Севастьянова н. г. вошла в учебные планы ряда гражданских и
военных учебных заведений.
Крупный след в развитии н. г. в XIX столетии в России оставили Николай
Иванович Макаров (1824--1904), преподававший этот предмет в Петербургском
технологическом институте, и Валериан Иванович Курдюмов (1853--1904),
который, будучи профессором Петербургского института инженеров путей
сообщения по кафедре строительного искусства, читал в этом институте курс н.
г. В своей практике преподавания В. И. Курдюмов приводит многочисленные
примеры применения н. г. к решению инженерных задач.
Деятельностью и трудами В. И. Курдюмова как бы завершился почти
столетний период развития н. г. и ее преподавания в России. В этот период
наибольшее внимание было уделено организации пртподавания, созданию трудов,
предназначенных служить учебниками, разработке улучшенных приемов и способов
решения ряда задач. Это были существенные и необходимые моменты в развитии
преподавания н. г.; однако ее научное развитие отставало от достижений в
области методики изложения предмета. Лишь в трудах В. И. Курдюмова теория
получила более яркое отражение. Между тем в некоторых зарубежных странах в
XIX столетии н. г. уже получила значительное научное развитие. Очевидно, для
ликвидации отставания и для дальнейшего развития научного содержания н. г.
необходимо было расширить ее теоретическую основу и обратиться
исследовательской работе.
Это можно видеть в трудах и деятельности Евграфа Степановича Федорова
(1853 -- 1919), знаменитого русского ученого, геометра-кристаллографа, и
Николая Алексеевича Рынина (1877--1942), которые, уже в последние годы перед
Великой Октябрьской социалистической революцией обратились к развитию
начертательной геометрии как науки. К настоящему времени начертательная
геометрия как наука получила значительное развитие в трудах советских ученых
Н.А.Глаголева (1888--1945), А. И. Д обряк ова (1895-1947), Д. Д. Морду
аи-Бо л товск ого (1876-1952), М. Я. Громова (1884-1963), С. М. Колотова
(1885-1965), Н. Ф. Четверухина (1891-1974), И. И. Котова (1909-1976) и
многих других1).
- Оглавление
- § 2. Проекции параллельные
- § 3. Метод монжа
- Глава II точка и прямая
- § 4. Точка в системе двух плоскостей проекций
- § 5. Точка в системе трех плоскостей проекций
- § 6. Ортогональные проекции и система прямоугольных координат
- § 7. Точка в четвертях и октантах пространства
- § 8. Образование дополнительных систем плоскостей проекций
- § 9. Чертежи без указания осей проекций
- § 10. Проекции отрезка прямой линии
- § 11. Особые (частные) положения прямой линии относительно плоскостей проекций
- § 12. Точка на прямой. Следы прямой
- § 13. Построение на чертеже натуральной величины
- § 14. Взаимное положение двух прямых
- § 15. О проекциях плоских углов
- Глава III. Плоскость
- § 16. Различные способы задания плоскости на чертеже
- § 17. Следы плоскости
- § 18. Прямая и точка в плоскости. Прямые особого положения
- § 19. Положения плоскости относительно плоскостей проекций
- § 20. Проведение проецирующей плоскости через прямую линию
- § 21. Построение проекций плоских фигур
- Глава IV. Взаимное положение двух плоскостей, прямой линии и плоскости
- § 22. Обзор взаимных положений двух плоскостей, прямой линии и
- § 23. Пересечение прямой линии с плоскостью, перпендикулярной к одной
- § 24. Построение линии пересечения двух плоскостей
- § 25. Пересечение прямой линии с плоскостью общего положения
- § 26. Построение линии пересечения двух плоскостей по точкам
- § 27. Построение прямой линии и плоскости, параллельных между собой
- § 28. Построение взаимно параллельных плоскостей
- § 29. Построение взаимно перпендикулярных прямой и плоскости
- § 30. Построение взаимно перпендикулярных плоскостей
- § 31. Построение проекций угла между прямой и плоскостью и между двумя
- Глава V. Способы перемены плоскостей проекций и вращения
- § 32. Приведение прямых линий и плоских фигур
- § 33. Способ перемены плоскостей проекций 1)
- § 34. Основы способа вращения ')
- § 35. Вращение точки, отрезка прямой, плоскости вокруг оси,
- § 36. Применение способа вращения без указания на чертеже осей
- § 37. Вращение точки, отрезка прямой, плоскости вокруг оси,