Winkel zwischen Ebene und Gerade

Aufgabe 1
Lassen Sie sich die Vektoren der Geraden anzeigen. [br]Unten sehen Sie die Geradengleichung notiert. [br]Welcher Vektor entspricht den Vektorgrössen in der Geradengleichung?
Aufgabe 2
Lassen Sie sich nun die Vektoren der Ebene anzeigen.[br]Identifizieren Sie analog der oberen Aufgabe die Vektoren in der Gleichung.
Aufgabe 3
Um den Schnittwinkel von Gerade und Ebene anzugeben ist es am einfachsten, diesen vom Schnittpunkt aus zu zeichnen. Lassen Sie sich nun also den Schnittpunkt anzeigen (die angezeigten Vektoren können Sie wieder ausblenden).[br]Es werden zwei neue Checkboxen auftauchen.[br]Was bedeutet die Checkbox "Einheitsrichtungsvektor"? [br][size=85]Hinweis: Vergleichen Sie diesen Vektor mit dem Richtungsvektor der Geraden.[/size]
Aufgabe 4
Was bedeutet die Checkbox "Einheitsnormalenvektor"?[br][size=85]Hinweis: Vergleichen Sie diesen Vektor mit dem Normalenvektor der Ebene.[/size]
Aufgabe 5
Lassen Sie sich nun beide Einheitsvektoren anzeigen. Überlegen Sie sich wie Sie den Winkel zwischen diesen beiden Vektoren berechnen können.
Aufgabe 6
Aus welchem Grund ist es wichtig die Einheitsnormalenvektoren zu verwenden um diesen Winkel auszurechnen?
Aufgabe 7
Rechnen Sie den Winkel [math]\gamma[/math] zwischen Normalenvektor der Ebene und Richtungsvektor der Geraden selber nach. Die benötigten Werte entnehmen Sie den angegebenen Gleichungen.[br]Überprüfen Sie Ihr Resultat dann mit Hilfe des Applets.
Aufgabe 8
Wie berechnet man nun aus diesem Winkel (den Sie sich im übrigen anzeigen lassen können) den Schnittwinkel zwischen der Ebene und der Geraden?
Aufgabe 9
Blenden Sie nun den Winkel und den Einheitsrichtungsvektor der Geraden wieder aus. [br]Der Normalenvektor lässt sich mit einem Knopf spiegeln. Tun Sie dies nun und beobachten Sie was sich verändert. Halten Sie Ihre Beobachtungen schriftlich fest.
Aufgabe 10
Berechnen Sie nun mit dem gespiegelten Normalenvektor den Zwischenwinkel zwischen dem Richtungsvektor der Geraden und dem (gespiegelten) Normalenvektor der Ebene.[br]Gibt es einen Unterschied im Resultat?
Aufgabe 11
Wie berechnet man mit diesem Resultat nun den Zwischenwinkel zwischen der Geraden und der Ebene?
Aufgabe 12
Formulieren sie nun eine allgemeingültige Anleitung um den Schnittwinkel einer Geraden und einer Ebene zu bestimmen. Beachten Sie dabei, dass Sie im Normalfall nicht sehen können in welche Richtung der Ebene der Normalenvektor zeigt.
Aufgabe 13
Sie können nun die Ebene sowie die Gerade verändern ("Gerade anpassen" und "Ebene anpassen").[br]Finden Sie Einstellungen bei denen die gefundene Rechnung nicht funktioniert?
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Information: Winkel zwischen Ebene und Gerade