Mathematische Grundlagen: Vom Strahlensatz zum Proportionalzirkel
Im Folgenden wird die Funktionsweise von Proportionalzirkeln erläutert. Sie beruht auf dem 2. Strahlensatz.
Dieser besagt:
Werden zwei Strahlen, die einen gemeinsamen Anfangspunkt (Z) haben, von Parallelen geschnitten, so verhalten sich die Strecken auf den Parallelen (blau) wie die entsprechenden Strecken auf den Strahlen (rot).
Es gilt also:
Längenverhältnis der blauen
Strecken = Längenverhältnis der roten
Strecken.
AA' : BB' = ZA :
ZB.
In der Figur ist dies für den Sonderfall ZA = ZA' dargestellt, wie man es beim Proportionalzirkel verwendet.
Man sieht: Die blauen
Strecken AA'
und BB' haben, unabhängig
vom Winkel zwischen den Strahlen, immer das gleiche Längenverhältnis
( ZA : ZB bzw. ZA' :
ZB').
Stellt man sich nun die Strahlen als Linien auf den Schenkeln eines Proportionalzirkels vor, dann ergibt sich folgende Figur:
Hier gilt: ZA = ZA' und ZB = ZB'. AA' und BB' sind dann parallel. Auch
hier erhält man also:
Längenverhältnis der blauen Strecken = Längenverhältnis der roten Strecken.
AA' : BB' = ZA : ZB.
Grundlegend für den Proportionalzirkels ist nun:
Wenn 3 Strecken bekannt sind, kann man damit die 4. Strecke bestimmen.
Beispiel:
Gegeben: ZA, ZB, AA'
Gesucht: BB'
Lösung:
Wegweiser:
Sie befinden sich im gelb markierten Feld.
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