Ristimittaus

Täällä on käsitelty rakennustekniikassa käytettyä ristimittausta. Asetan mietittäväksi seuraavan tehtävän:

Suorakaiteen muotoisen talon perustusten mittauksessa on jo päästy siihen, että vastakkaiset sivut on saatu yhtä pitkiksi, mutta ristimittauksessa todetaan, että lävistäjät ovat eri pituiset. Miten kulmapisteitä pitäisi siirtaa, jotta pohjaksi tulisi suorakaide?

Tarkennetaan tehtävää. Olkoon talon nykyinen pohja suunnikas, jonka kulmapisteet vastapäivään kierrettäessä ovat A, B, C ja D. Sivujen AB ja CD pituus on a ja sivujen BC ja DA pituus on b. Lävistäjän AC pituus on p ja lävistäjän BD pituus on q.
Olkoon q > p.

Korjataan kulmapisteitä siten, että sivu AB pysyy paikallaan, mutta pisteitä C ja D muutetaan siten, että pohjakuvioksi tulee suorakaide, jonka sivujen pituudet ovat entiset a ja b. Annettava pisteiden C ja ja D muutokset vektorimuodossa (i-akseli on sivun AB suuntainen). Erityisesti on tarkasteltava tilannetta, kun q ja p eroavat vain vähän toisistaan.
5825
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 5

Vanhimmat

vastaikkeisten kulmien etäisyydet toisistaan tulee olla samat? oisko se sit suorassa?

Äänestä

Tämäpä oli hauska tehtävä.

Yllättävän helposti se ratkesikin, pelkkää Pythagoraan lausetta käyttäen.

Tuo lopputuloksen ilmoittaminen vektorimuodossa on kuitenkin tarpeetonta, jos ajatellaan käytännön sovellusta rakennustyömaalla.

Äänestä
  • Kerronpas oman ratkaisuni tähän tehtävään.

    Mitään trigonometrisia funktioita tehtävässä ei tosiaankaan tarvita. Pelkkä Pythagoraan lause riittää.

    Merkitään
    h=janoja AB ja CD vastaavien suorien kohtisuora etäisyys toisistaan
    x=pisteen C etäisyys janan AB päätepisteeseen B liitetystä normaalisuorasta
    y=janoja AB ja CD vastaavien suorien kohtisuoran etäisyyden muutos oikaisun jälkeen =b-h

    Pythagoraan lauseen avulla saamme yhtälöparin
    p^2=(a-x)^2 h^2
    q^2=(a x)^2 h^2

    Vähentämällä ensimmäisen yhtälön puolittain toisesta saamme
    q^2-p^2=(a x)^2-(a-x)^2=4ax,
    josta edelleen
    x=(q^2-p^2)/(4a)

    Pythagoraan lauseen mukaan saamme edelleen
    b^2=h^2 x^2,
    josta edelleen
    h=sqrt(b^2-x^2)
    ja
    y=b-h=b-sqrt(b^2-x^2)=b(1-sqrt(1-(x/b)^2))

    Tuota y:n lauseketta voidaan sitten approksimoida suhdeluvun x/b=(q^2-p^2)/(4ab) ollessa pieni.

    Käytännön kenttätyössä y:n laskemista ei kuitenkaan tarvitse tehdä. Paalutuksen oikaisemiseksi riittää, että lasketaan linjan DC jatkeen x pituus edellä esitetystä helposti muistettavasta kaavasta ja tehdään oikaisu tämän perusteella.

    Äänestä

Kun suunnikasta ABCD väännetään suorakaiteeksi, niin pisteet C ja D liikkuvat pitkin ympyränkaaria. Olkoon d kulma joka ilmoittaa sivujen BC ja AD suunnan muutoksen tässä väännössä. Kuten nimimerkki aeija on osoittanut, sin(d) = s = (q^2 - p^2) / (4ab). Näin ollen pistettä C (ja D) siiretään sivun CD suuntaisesti määrä b * sin(d) = (q^2 - p^2)/(4a) ja sitä vastaan kohtisuorasti määrä b * (1 - cos(d)) = b * (1 - sqrt(1 - s^2)), kuten aeija on osoittanut.

Otetaan lausekkeen sqrt(1 - s^2) Taylorin kehitelmästä kaksi ensimmäistä termiä
1 - s^2 / 2, joten kohtisuora siirros on likimäärin b * s^2 / 2. Käytännössä tämä on hyvin pieni mikäli mittamiehet eivät ole olleet pahassa krapulassa.

Esimerkki: Talossa a = 12 m ja b = 9 m. Kulma ABC poikkeaa suorasta kulmasta 0.02 radiaania, eli noin 1,15 astetta. Silloin p = 14,855 m, q = 15,143 m.
Erotus q - p = 28,8 cm. Korjaus suuntaan DC on 18 cm ja kohtisuoraan 1,8 mm, joka voidaan jättää huomioon ottamatta.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


Ristiriitta kirjoitti:

Täällä on käsitelty rakennustekniikassa käytettyä ristimittausta. Asetan mietittäväksi seuraavan tehtävän:

Suorakaiteen muotoisen talon perustusten mittauksessa on jo päästy siihen, että vastakkaiset sivut on saatu yhtä pitkiksi, mutta ristimittauksessa todetaan, että lävistäjät ovat eri pituiset. Miten kulmapisteitä pitäisi siirtaa, jotta pohjaksi tulisi suorakaide?

Tarkennetaan tehtävää. Olkoon talon nykyinen pohja suunnikas, jonka kulmapisteet vastapäivään kierrettäessä ovat A, B, C ja D. Sivujen AB ja CD pituus on a ja sivujen BC ja DA pituus on b. Lävistäjän AC pituus on p ja lävistäjän BD pituus on q.
Olkoon q > p.

Korjataan kulmapisteitä siten, että sivu AB pysyy paikallaan, mutta pisteitä C ja D muutetaan siten, että pohjakuvioksi tulee suorakaide, jonka sivujen pituudet ovat entiset a ja b. Annettava pisteiden C ja ja D muutokset vektorimuodossa (i-akseli on sivun AB suuntainen). Erityisesti on tarkasteltava tilannetta, kun q ja p eroavat vain vähän toisistaan.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu