DE2624512A1 - Educational toy with mirror image elements - each element having base in shape of right angle isosceles triangle and vertices with straight line connections - Google Patents

Abstract

The educational toy consists of construction elements, which may be connectec to each other. It has two elements, which are a mirror-image, and of similar size. Each element has a base in the shape of an isosceles right-angle triangle. A corner point is positioned vertically above a corner point, formed by a cathetus and the hypotenuse, at a distance corresponding to the length of the cathetus. The vertex is connected to the other vertices of the base triangle via straight lines.

Description

Patentbeschreibune: L E 11 R S P I E LPatent description: L E 11 R S P I E L

Die Neuerung betrifft ein Lehrspiel aus miteinander verbindbaren Baukörpern.The innovation concerns a teaching game made up of connectable structures.

Es sind Spiele benannt, die aus einer Vielzahl von Baukörpern bestehen, die miteinander zu verbinden sind, wobei die Baukörper einfache Raumformen wie Würfel, Rechtecke, Zylinder u. dgl. haben. Derartige Spiele fördern im wesentlichen die manuelle Geschicklichkeit, tragen aber zum inneren Verständnis geometrischer Zusammenhänge, insbesondere auch etwas komplizierterer geometrischer Erscheinungsformen nicht bei.Games are named that consist of a large number of structures, which are to be connected to each other, whereby the structures are simple spatial shapes such as cubes, Have rectangles, cylinders and the like. Such games essentially promote the manual dexterity, but contribute to the inner understanding of geometric relationships, in particular, somewhat more complicated geometrical forms of appearance are not included.

Der vorliegenden Meuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lehrspiel zu schaffen, das spielen räumliche Vorstellungen verschiedenster, auch komplizierter Raumstrukturen weckt und vertieft und ebenso das Begreifen der Berechnungsformeln derartiger Kaumkörper erleichtert.The task at hand is to form an educational game To create, spatial ideas play out the most varied, even more complex ones Spatial structures awaken and deepen as well as understanding the calculation formulas such a scarring body facilitated.

Die neuerungsgemße Lösung ist gekennzeichnet durch mindestens zwei gleich große, jedoch spiegelbildlich aufgebaute Baukörper, die jeweils eine Basis in Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks haben, wobei senkrecht über jeweils einem der von einer Kathete und der Hypotenuse gebildeten Eckpunkte in einem Abstand entsprechend der Länge der Kathete ein Kaumpunkt liegt, der mit den anderen Eckpunkten des Basisdreiecks durch Geraden verbunden ist. Die besonderen Eigensc haften und FIöglichleiten zur Zusammensetzung einer Vielzalll derartiger Baukörperpaare mit der so ;ei.ennzeichneten Raumform w@rd@n im Zusammenhang mit der Beispielbeschreibung ausführlich erläutert. Die beigefUgten Zeichnungen zeiten in Fig.l zwei spiegelbildlich aufgebaute Baukörper gemäß der Neuerung, Fix.2 einen aus acht Baukörpern aufgebauten Viereckkörper, mit den gleichen Flächen-, kanten- und Winkelverhältnissen wie der einzelne ursprüngliche Baukörper, Fig.3 in sprengbildlicher Darstellung die Zusammensetzung eines Würfels aus sechs derartigen Baukörpern.The solution according to the invention is characterized by at least two the same size, but mirror-image structures, each with a base in the shape of an isosceles, right triangle, being perpendicular via one of the corner points formed by a cathetus and the hypotenuse at a distance corresponding to the length of the cathetus there is a scarcely point which with the other corner points of the base triangle is connected by straight lines. The special ones Properties and possible lead to the composition of a multitude of such Pairs of structures with the spatial shape marked w @ rd @ n in connection with the sample description explained in detail. The attached Drawings times in Fig.l two mirror-image structures according to the Innovation, Fix.2 a square body made up of eight structures, with the same Area, edge and angle relationships like the individual original structure, 3 shows the composition of a cube from six in an exploded view such structures.

Die beiden in Fig.l dargestellten Baukörper 1' und 1" weisen als Basis jeweils ein gleichschenkliFes, rechtwinkliges Dreieck 2 auf. Die Basisdreiecke haben die Hypotenuse c, die Katheten a und b und die Eckpunkte A, B und C.The two structures 1 'and 1 "shown in Fig.l have as a base each has an isosceles, right-angled triangle 2. Have the base triangles the hypotenuse c, the legs a and b and the vertices A, B and C.

Die beiden ein Baupaar bildenden Baukörper 1' und In sind dadurch spiegelbildlich aufgebaut, daß bei dem einen Baukörper über dem Eckpunkt B zwischen der einen kathete und der Hypothenuse und bei dem anderen Baukörper über dem Eckpunkt A zwischen einer Kathete und der Hypotenuse jeweils in einem durch die Gerade e definiertenAbstand Raumeckpunkte D bzw.E liegen, wobei die Länge der Geraden e der Länge der Katheten a,b des Basisdreiecks 2 entspricht. Die Raumeckpunkte D bzw. E sind dann mit den jeweils anderen Eckpunkten des Basisdreiecks 2 durch Geraden verbunden.The two structures 1 'and In, which form a building pair, are thereby built in mirror image that in the one building above the corner point B between the one cathete and the hypotenuse and in the other building above the corner point A between a cathetus and the hypotenuse in each case in one through the straight line e defined distance of room corner points D or E, where the length of the straight line e is the Length of the cathets a, b of the base triangle 2 corresponds. The corner points D resp. E are then with the other corner points of the base triangle 2 by straight lines tied together.

Bei derart in ihrer Raumform definierten Baukörpern, die Viereckkörper sind, sind jeweils von den sechs Kanten drei Kanten gleich lang, und zwar jeweils die Katheten a und b des Basisdreiecks und die Gerade e über einem der Eckpunkte des Basisdreiecks. 3 Der Rauminhalt eines solchen Viereckkörpers beträgt a/6.In the case of structures defined in terms of their spatial shape, the quadrangular bodies are, three of the six edges are each of the same length, namely each the legs a and b of the base triangle and the straight line e over one of the corner points of the base triangle. 3 The volume of such a square body is a / 6.

Ausgehend von den so definierten Raum-, Flächen-, Kanten-und Winkelverhältnissen eines Baukörperpaares 1, 1" lassen sich nun aus derartigen Baukörperpaaren in sehr interessanter Weise die verschiedensten, auch komplizierten Raumstrukturen zusammensetzen.Based on the space, area, edge and angle relationships defined in this way of a pair of structures 1, 1 ″ can now be made up of such pairs of structures in very interestingly the most varied, even complex ones Spatial structures put together.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist, um ein einfaches Beispiel aufzuzeigen, die Möglichkeit gegeben, aus sechs derartigen Baukörpern 1', 1" einen Würfel zusammenzusetzen. Schon die Zusammensetzung eines einfachen Würfels aus den neuerunsgemäßen Baukörpern fördert aber das räumliche Vorstellungsvermogen und die Intelligenz erheblich, da aufgrund der sich an den Baukörpern ergebenden verschieden großen Flächen durchaus die Baukörper nicht beliebig zusammengefügt werden können, sondern ganz bestimmte Gesetzmäßigkeiten bei der Zusammenfügung selbst zu einem einfachen Würfel beachtet werden mlissen, damit die Flächen auch aufeinanderpassen.As can be seen from Fig. 3, to show a simple example, given the opportunity to assemble a cube from six such structures 1 ', 1 ". Even the composition of a simple cube from the new building structures but promotes spatial imagination and intelligence considerably, there due to the differently sized surfaces resulting from the structures the structures cannot be joined together at will, but very specific ones Observed regularities when assembling even a simple cube are needed so that the surfaces also fit together.

In Fig.2 ist gezeigt, wie, und dies ist eine besonders interessante Eigenschaft von Baukörpern dieser Raumform, aus acht der Baukörper 1' 1" wieder ein Viereckkörper zusammengesetzt werden kann, der die gleichen Flächen-, Isanten und Winkelverhältnisse besitzt wie ein einzelner ursprünglicher Baukörper.Figure 2 shows how, and this is a particularly interesting one Property of structures of this spatial form, out of eight the structures 1 '1 "again a quadrangular body can be put together, which has the same surface, isant and has angular relationships like a single original structure.

Ilieraus läßt sich ableiten bzw. demonstrieren, daß sich nicht nur aus den l.ubikzahlen Würfel ergeben, sondern daß sich genauso aus allen denkbaren natürlichen Kubikzahlen der Basiskathete a oder b des Basisdreiecks 2 immer wieder Viereckkörper mit den gleichen Flächen-,Kanten- und Winkelverhältnissen ergeben. Entsprechend (a: 1,2,3,4...) ergibt sich, daß (1,8,27,64...) einzelne Baukörper wieder den verhältnisgleichen Viereckkörper bilden können.Ilieraus can be deduced or demonstrated that not only result from the cubic numbers cube, but that also result from all conceivable natural cubic numbers of the base cathetus a or b of the base triangle 2 over and over again Rectangular bodies with the same area, edge and angle relationships result. Correspondingly (a: 1,2,3,4 ...) it follows that (1,8,27,64 ...) individual structures can again form the proportionate square body.

Weitere Gesetzmäßigkeiten sind ohne weiteres ableitbar. So läßt sich beispielsweise aus 2=8 Baukörpern 1, 1" eine quadratische Pyramide aufbauen, ebenso aus allen geradzahligen, denkbaren Kubiltzahleh. Sechs derartige Pyramiden lassen sich dann wieder zu einem Würfel zusammenfügen. Auf die sechs Flächen eines solchen Würfels lassen sich wieder sechs quadratische Pyramiden aufsetzen. Es entsteht beispielsweise so ein Körper mit doppeltem Würfelinhalt und mit zwölf gleichen Flachen. Auf die neu entst andenen Flächen kann man immer weitere Teile regelmäßig paarweise aufbauen bis beispielsweise annähernd eine Kugelform erreicht ist.Further regularities can easily be derived. So can For example, build a square pyramid from 2 = 8 structures 1, 1 ", as well from all even-numbered, conceivable cubic numbers. Leave six such pyramids then join together again to form a cube. On the six faces of one of these Six square pyramids can be placed on top of the cubes. It arises, for example such a body with twice the cube content and twelve equal areas. On the Newly created surfaces can always be built up in pairs until approximately a spherical shape is achieved, for example.

Das Spiel zeigt, wie aus einfachsten Körpern die verschiedensten Raumstrukturen zusammengesetzt werden können und wie sich verhaltnisgleiche Formen, aus sich selbst vervielfältigt, entwickeln lassen.The game shows how the most diverse spatial structures are made from the simplest of bodies can be put together and how proportionally similar forms can be derived from themselves duplicated, let develop.

Mit dem Spiel läPjt sich zugleich d£Tfl3iltrlor?il, daß zwei spiegelbildliche Teile zur gegenseitigen Ergänzung notwendig sind.At the same time, with the game, you can see the effect of two mirror images Parts are necessary to complement each other.

Es ergibt sich somit, daß, ausgehend von einfachsten Beispielen, das räumliche Vorstellungsvermöen immer weiter zu schulen ist und sich auch manche Berechnungsformeln derartiger Raumlcörper aus dem Aufbau ableiten lassen0 Es können beispielsweise Intelligenz aufgaben gestellt werden, aus einer bestimmten Anzahl von Baukörpern vorgegebene Gebilde oder Gebilde nach den jeweils persönlichen Vorstellungen und dem Intelligenzgrad zusammenzufügen. Der Schwierigkeitsgrad kann dabei ganz beträchtlich sein, da vielfach für den weiteren Aufbau des Gebildes, insbesondere wenn eine vorgegebene Raumform erreicht werden soll, nur -die Auswahl einer ganz bestimmten von vier Seitenflächen bzw. einer ganz bestimmten von acht Seitenflächen eines Baukörpers zum Erfolg führt.It follows that, based on the simplest examples, the Spatial imagination has to be trained further and also some calculation formulas such spatial bodies can be derived from the structure0 For example Intelligence tasks are set from a certain number of structures predetermined structures or structures according to the respective personal ideas and the degree of intelligence. The level of difficulty can be quite considerable be because often for the further structure of the structure, especially if a predetermined one Spatial shape is to be achieved, only the selection of a very specific of four side surfaces or one of the eight sides of a building that leads to success.

Die Baukörper 1', 1" können aus beliebigem Material wie z.B.The structures 1 ', 1 "can be made of any material such as e.g.

Holz, Kunststoff oder dgl. hergestellt werden. Sie können aus einem Stück bestehen oder zusammensetzbar sein. Ihre Verbindung kann durch kleine Magnetplättchen , Nagnetfolien, durch Steckverbindungen, Selbstklebestreifen, u. dgl. hergestellt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise die Baukörper l'und 1" mit Magnetplättchen 3 versehen.Wood, plastic or the like. Be made. You can choose from one Pieces exist or be composable. Their connection can be through small magnetic plates , Nagnetfolien, by plug connections, self-adhesive strips, and the like. Manufactured will. In the illustrated embodiment, for example, the structures 1 'and 1 "provided with magnetic plate 3.

Um das zusammenfügen zu erleichtern, können zumindest für den Anfänger die beiden Baukörper eines spiegelbildlichen Paares farblich unterschiedlich ausgestaltet sein.To make it easier to put them together, at least for the beginner the two structures of a mirror-image couple are designed in different colors be.

Claims (1)

P A T E N T A N S P R U C H Lehrspiel aus miteinander verbindbaren Baukörpern, e e -k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens zwei gleich Große, jedoch spiegelbildlich aufgebaute Baukörper (1, 1") die jeweils eine Basis(2) in Form eines eloichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks haben, wobei senkrecht über jeweils einem der von einer Kathete (a oder b) und der Hypothenuse (c) gebildeten Eckpunkte (A bzw. B) in einem Abstand (e) entsprechend der Länge der Kathete (a,b) ein Raumeckpunkt (D,E) liegt, der mit den anderen Eckpunkten des Basisdrei ecks (2) durch Geraden verbunden ist. P A T E N T A N S P R U C H Educational game made of connectable Buildings, e e -k e n n n z e i c h n e t d u r c h at least two of the same size, however, the mirror image structure (1, 1 ") each having a base (2) in Have the shape of an eloichschenkligen, right-angled triangle, being perpendicular across in each case one of those formed by a cathetus (a or b) and the hypotenuse (c) Corner points (A or B) at a distance (e) corresponding to the length of the cathetus (a, b) a corner point (D, E) lies, which is with the other corner points of the base triangle (2) is connected by straight lines.