profipol_dp 3 710 просмотра

Как выставить угол 90 градусов без специального инструмента (угольника)?

Допустим, у нас есть линия к которой нам нужно выставить перпендикуляр, т.е. еще одну линию под углом 90 градусов относительно первой. Или у нас есть угол (например, угол комнаты) и нам нужно проверить равен ли он 90 градусам.

Все это можно сделать с помощью одной только рулетки и карандаша.

Есть две отличные штуки, такие как «Египетский треугольник» и теорема Пифагора, которые нам в этом помогут.

Итак, Египетский треугольник — это прямоугольный треугольник с соотношением всех сторон равным 3:4:5 (катет 3: катет 4: гипотенуза 5).

Египетский треугольник напрямую связан с теоремой Пифагора — сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы (3*3 + 4*4 = 5*5).

Как нам это может помочь? Все очень просто.

Задача №1. Н ужно построить перпендикуляр к прямой линии (например, линию под 90 градусов к стене).

Шаг 1 . Для этого от точки №1 (где будет наш угол) нужно отмерить на этой линии любое расстояние кратное трем или четырем — это будет наш первый катет (равный трем или четырем частям, соответственно), получаем точку №2.

Для простоты вычислений можно взять расстояние, например 2м (это 4 части по 50см).

Шаг 2 . Затем от этой же точки №1 отмеряем 1,5м (3 части по 50см) вверх (выставляем примерный перпендикуляр), чертим линию (зеленая).

Шаг 3 . Теперь из точки №2 нужно поставить метку на зеленой линии на расстоянии 2,5м (5 частей по 50см). Пересечение этих меток и будет нашей точкой №3.

Соединив точки №1 и №3 мы получим линию-перпендикуляр нашей первой линии.

Задача №2. Вторая ситуация — есть угол и нужно проверить прямой ли он.

Вот он, наш угол. Крнечно проще проверить большим угольником. А если его нет?

Отмеряем от угла любую длину кратную четырем, в данном случае это 1,6м.

В другую сторону три части, соответственно 1,2м.

Это - древнейшая геометрическая задача .

Пошаговая инструкция

1й способ. - С помощью «золотого», или «египетского», треугольника . Стороны этого треугольника имеют соотношение сторон 3:4:5, а угол равен строго 90град . Этим качеством широко пользовались древние египтяне и другие пракультуры.

Илл.1. Построение Золотого, или египетского треугольника

• Изготавливаем три мерки (или веревочных циркуля – веревка на двух гвоздях или колышках) с длинами 3; 4; 5 метров . Древние в качестве единиц измерения часто пользовались способом завязывания узелков с равными расстояниями между ними. Единица длины - «узелок ».
• Вбиваем в точке О колышек, цепляем на него мерку «R3 - 3 узелка».
• Протягиваем веревку вдоль известной границы – в сторону предполагаемой точки А.
• В момент натяжения на линии границы – точка А, вбиваем колышек.
• Затем - снова от точки О, протягиваем мерку R4 – вдоль второй границы. Колышек пока не вбиваем.
• После этого натягиваем мерку R5 – от А до В.
• В месте пересечения мерок R2 и R3 вбиваем колышек. – Это искомая точка В – третья вершина золотого треугольника , со сторонами 3;4;5 и с прямым углом в точке О .

2й способ. С помощью циркуля .

Циркуль может быть веревочный или в виде шагомера . См:

Наш циркуль-шагомер имеет шаг в 1 метр.

Илл.2. Циркуль-шагомер

Построение – также по Илл.1.

• От точки отсчета – точки О – угла соседа, проводим отрезок произвольной длины - но больше, чем радиус циркуля = 1м – в каждую сторону от центра (отрезок АВ).
• Ставим ногу циркуля в точку О.
• Проводим окружность с радиусом (шагом циркуля) = 1м. Достаточно провести короткие дуги – сантиметров по 10-20, в местах пересечения с отмеченным отрезком (через точки А и В.). Этим действием мы нашли равноудаленные точки от центра - А и В. Величина удаления от центра здесь не имеет значения. Можно эти точки просто отметить рулеткой.
• Далее нужно провести дуги с центрами в точках А и В, но несколько (произвольно) большего радиуса, чем R=1м. Можно перенастроить наш циркуль на больший радиус, если он имеет регулируемый шаг. Но для такой небольшой текущей задачи не хотелось бы его «дергать». Или когда регулировки нет. Можно сделать за полминуты веревочный циркуль .
• Ставим первый гвоздь (или ножку циркуля с радиусом больше, чем 1м) поочередно в точки А и В. И проводим вторым гвоздем - в натянутом состоянии веревки, две дуги - так чтобы они пересеклись друг с дружкой. Можно в двух точках: C и D, но достаточно одной – C. И снова хватит коротких засечек на пересечении в точке С.
• Проводим прямую (отрезок) через точки С и D.
• Все! Полученный отрезок, или прямая, - есть точное направление на север:). Простите, - на прямой угол .
• На рисунке показаны два случая несоответствия границы по участку соседа. На Илл.3а приведен случай, когда забор соседа уходит от нужного направления в ущерб себе. На 3б – он залез на Ваш участок. В ситуации 3а возможно построение двух «направляющих» точек: и C, и D. На 3б же – только С.
• Поставьте на углу О колышек, а в точке C - временный колышек, и протяните от С шнур до задней границы участка. – Так, чтобы шнур едва касался колышка О. Замерив от точки О – в направлении D, длину стороны по генплану, получите достоверный задний правый угол участка.

Илл.3. Построение прямого угла – от угла соседа, с помощью циркуля-шагомера и веревочного циркуля

Если у Вас есть циркуль-шагомер, то можно и вовсе обойтись без веревочного . Веревочный в предыдущем примере мы применили для проведения дуг большего радиуса, чем у шагомера. Большего потому, что эти дуги должны где-нибудь пересечься. Для того чтобы дуги можно было провести шагомером с тем же радиусом – 1м с гарантией их пересечения, надо чтобы точки А и В находились внутри окружности c R =1м.

• Отмерьте тогда эти равноудаленные точки рулеткой - в разные стороны от центра, но обязательно по линии АВ (линии забора соседа). Чем точки А и В будут ближе к центру – тем дальше от него направляющие точки: C и D, и тем точнее измерения. На рисунке это расстояние принято равным около четверти радиуса шагомера = 260мм.

Илл.4. Построение прямого угла с помощью циркуля-шагомера и рулетки

• Не менее актуальна эта схема действий и при построении любого прямоугольника, в частности - контура прямоугольного фундамента. Вы получите его идеальным. Его диагонали, конечно, нужно проверить, но разве не уменьшаются усилия? – По сравнению, когда диагонали, углы и стороны контура фундамента двигают туда-сюда, пока углы не сойдутся..

Собственно, мы решили геометрическую задачу на земле. Для того чтобы Ваши действия были более уверенными на участке, потренируйтесь на бумаге – с помощью обычного циркуля. Что ничем в принципе не отличается.

Многие строители сталкиваются с такой проблемой — как найти угол 90 градусов с помощью строительной рулетки и карандаша?

Давайте рассмотрим как на практике любой желающий в течение нескольких минут может с помощью строительной рулетки и карандаша сделать точный угольник с прямым углом, то есть 90°.

Технология получения треугольника с прямым углом

1. Для начала определимся с системой исчесления, к примеру будем считать в «см».

2. Придумываем любое число, например 20.

Примечание: Здесь может быть любое число на ваше усмотрение. Чем больше число, тем больше размер самого треугольника.

3. Берем комбинацию чисел «3, 4, 5» и последовательно умножаем каждое из этих чисел на придуманное нами число 20.

4. Получаются следующие числа: 60, 80, 100.

5. Присваиваем их поочередно к сторонам треугольника:

• Первый кактет 60 см
• Второй кактет 80 см
• Гипотенуза 100 см.

6. Пользуемся.

Как сделать самому угольник с прямым углом за 5 минут?

1. Соединяем между собой две ровные деревянные рейки, так чтобы одна из них была перпендикулярна другой.

2. Измеряем два катета по выше изложенной системе.

3. Прибиваем деревянную рейку к первой метке.

4. Измеряем гипотенузу и фиксируем на втором катете.

При отделочных работах и строительстве бывает нужна четкая геометрия: перпендикулярные стены и иные конструкции, требующие прямого угла в 90 градусов. Обыкновенный угольник не может позволить проверить или разметить углы со сторонами в несколько метров. Описываемый же метод превосходно подходит для разметки или проверки любых углов - длинна сторон не ограничена. Основной инструмент для измерений - рулетка.

Мы будем рассматривать точную разметку прямого угла, а также метод проверки уже размеченных углов на стенах и других объектах.

Теорема Пифагора

Теорема основана на утверждении, что у прямоугольного треугольника сумма квадратов длин катетов равна квадрату длины гипотенузы . В виде формулы записывается это так:

a²+b²=c²

Стороны a и b - катеты, между которыми угол равен ровно 90 градусов. Следовательно, сторона c - гипотенуза. Подставляя в эту формулу две известные величины, мы можем вычислить третью, неизвестную. А следовательно можем размечать прямые углы, а также проверять их.

Теорема Пифагора известна еще под названием "египетский треугольник". Это треугольник со сторонами 3, 4 и 5, причем совершенно не важно, в каких единицах длинны. Между сторонами 3 и 4 - ровно девяносто градусов. Проверим данное утверждение вышеприведенной формулой: a²+b²=c² = (3×3)+(4×4) = 9+16 = (5×5) = 25 - все сходится!

А теперь применим теорему на практике.

Проверка прямого угла

Начнем с самого простого - проверки прямого угла с помощью теоремы Пифагора. Самым частым примером в отделке и строительстве является проверка перпендикулярности стен. Перпендикулярные стены - это стены, расположенные друг к другу под прямым углом 90°.

Итак, берем любой проверяемый внутренний угол. На стенах (на одной высоте) или на полу отмечаем на обоих стенах отрезки произвольных длин. Длинна этих отрезков произвольная, по возможности нужно отмечать как можно больше, но чтобы между отметками на стенах удобно было мерить диагональ. Например, мы отметили 2,5 метра (или 250 см.) на одной стене и 3 метра (или 300 см.) на другой. Теперь длину отрезка каждой стены возводим в квадрат (умножаем саму на себя) и получившиеся произведения складываем. Выглядит это так: (2,5×2,5)+(3×3)=15,25 - это диагональ в квадрате. Теперь нужно извлечь из этого числа квадратный корень √15,25≈3,90 - 3,9 метра должна составлять диагональ между нашими отметками. Если измерение рулеткой показывает другую длину диагонали - проверяемый угол развернут и имеет отклонение от 90°.

Калькулятор расчета диагонали прямого угла

Внимание! Для работы калькулятора необходимо включить поддержку JavaScript в вашем браузере!

Длина a

Длина b

Диагональ c

Извлечение квадратного корня никогда меня не привлекало - простому человеку не обойтись без калькулятора, к тому же, не на всех мобильных устройствах калькуляторы умеют извлекать его. Поэтому можно пользоваться упрощенным методом. Нужно лишь запомнить: у прямого угла со сторонами ровно 100 сантиметров, диагональ равна 141,4 см. Таким образом, у прямого угла со сторонами 2 м. - диагональ равна 282,8 см. То есть на каждый метр плоскости приходится 141,4 см. У этого метода один недостаток: от измеряемого угла нужно откладывать одинаковые расстояния на обеих стенах и отрезки эти должны быть кратны метру. Не буду утверждать, но по моей скромной практике - это гораздо удобнее. Хотя не стоит забывать о первоначальном способе совсем - в некоторых случаях он очень актуален.

Сразу же возникает вопрос: какое отклонение от вычисленной длинны диагонали считать нормой (погрешностью), а какое нет? Если проверяемый угол с отмеченными сторонами по 1 м. будет 89°, то диагональ уменьшится до 140 см. Из понимания этой зависимости можно сделать объективный вывод, что погрешность диагонали 141,4 см. в несколько миллиметров не даст отклонения в один целый градус.

Как проверить внешний угол? Проверка внешнего угла по сути не отличается, нужно лишь продлить линии каждой стены на полу (или земле, при помощи шнура) и получившийся внутренний угол измерить обычным способом.

Как разметить прямой угол рулеткой

Разметка может основываться как на общей теореме Пифагора, так и на принципе "египетского треугольника". Однако это только в теории линии просто чертятся на бумаге, "ловить" же все выбранные размеры растянутыми шнурами или линиями на полу - задача посложнее.

Поэтому я предлагаю упрощенный способ, основанный на диагонали 141,4 см. у треугольника со сторонами 100 см. Вся последовательность разметки изображена на картинках ниже. Важно не забывать: диагональ 141,4 см. нужно умножать на количество метров в отрезке А-Б. Отрезки А-Б и А-В должны быть равны и соответствовать целому числу в метрах. Картинки увеличиваются по клику!

Как разметить острый угол

Гораздо реже возникает надобность в создании острых углов, в частности 45°. Для формирования подобных фигур формулы более сложные, однако это не самое проблематичное. Гораздо сложнее свести все линии, начерченные или натянутые шнурами - дело это непростое. Поэтому я предлагаю использовать упрощенный метод. Сначала размечается прямой угол 90°, а затем диагональ 141,4 делится на нужное количество равных частей. Например, чтобы получить 45°, диагональ нужно поделить пополам и от точки А провести линию через место деления. Таким образом мы получим два угла по 45 градусов. Если поделить диагональ на 3 части, то получится три угла по 30 градусов. Думаю алгоритм вам понятен.

Собственно я рассказал все, что мог рассказать, надеюсь все изложил понятным языком и у вас больше не возникнет вопросов как размечать и проверять прямые углы. Стоит добавить, что уметь делать это должен любой отделочник или строитель, ведь полагаться на строительный угольник небольшого размера - непрофессионально.

Самодельный угольник из веревки — это просто и точно!

Угольник нужен всегда. Современный мир трудно представить без простейшего измерительного угольника. Везде, где что-то нужно поставить или укрепить перпендикулярно друг другу требуется угольник. Нужно, например, выставить стенку под прямым углом к полу. Маленьким угольником это не сделать. Чем длиннее сопрягаемые детали, тем больше должен быть угольник, чтобы обеспечить нужную точность ориентации.

Большие угольники есть, но стоят они дорого. Угольник размером 1050х500 мм. продают за 9800 рублей! Наверно, какой нибудь сарай стоит дешевле. Но, в малом , и такой угольник не решает проблему. Там уже нужны угольники со стороной несколько метров. Что делать?

Решить задачу просто, если знать «волшебные» числа 3,4 и 5!

Наш угольник будет складным и может уместиться в кармане.

Итак, процесс изготовления:

1. Вбиваем в длинную доску два гвоздя на расстоянии L= 5 метров друг от друга. Это расстояние нужно выполнить точно, Разметку лучше делать рулеткой.
2. Надеваем на гвозди два кольца, например от ключей, и туго стягиваем кольца прочным шпагатом или веревкой. Веревку или шпагат надо надежно закрепить на кольцах.
3. Вбиваем в доску два гвоздя на расстоянии L=4 метра и повторяем операцию по пункту 2.
4. Повторяем то же самое при L=3. Все. Угольник готов.

Проверим перпендикулярность вертикального бруса к горизонтальной платформе. Закрепим с помощью гвоздей один из тросиков, например трехметровый, на вертикальном брусе в точках 1 и 2. На те же гвозди оденем кольца пяти и четырехметровых тросиков, сводим свободные концы вместе и натягиваем конструкцию. Если точка 3 совпала с горизонтальной платформой – все в порядке. Угол 90 градусов.

Разумеется, что можно делать угольник не из трех отдельных тросиков, а из одного, выполненного треугольником. Тогда потребуется только три кольца, правильно расположенных на веревке.

Похожий вариант проверки рамы приведен на фото. А вот еще вариант проверки той же рамы, если у вас нет угольника, но есть металлический метр.

Отмерьте от угла рамы два катета по 60 и 80 сантиметров, приложите к рискам линейку. Если катеты измерены точно и метр линейки совпал с рисками, то рама сделана, верно. Угол прямой.

И, наконец, правильно поставим забор на приусадебном участке.

Натяните вдоль забора один из катетов нашего угольника и закрепите его колышками. Растяните наш угольник и забейте третий колышек. Вы получили прямой угол. Можно ставить забор.

Все эти фокусы с веревочным угольником основаны на школьной формуле: « квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов».

Целые числа три четыре и пять, удовлетворяющие этому условию, легко запоминаются. Эти числа можно кратно изменять.

Можно, например, сделать отрезки длиной 1,5 2 2,5 метров, или 0,6 0,8 1 метр и даже 0,3 0,4 0,5 метра. Нужно только учесть, что чем меньше размер отрезков, тем точнее нужно выполнить их длину.