گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

ساختن حجم به کمک گسترهٔ آن: رسم گستره دوبعدی و تا زدن آن برای ساخت مدل سه‌بعدی

بروزرسانی شده در: 18:55 1404/08/25 مشاهده: 14     دسته بندی: کپسول آموزشی

از صفحه تا حجم: ساختن اجسام سه‌بعدی با تا زدن گستره‌های دو بعدی

تبدیل یک نقشهٔ مسطح به یک جسم جامد و قابل لمس
این مقاله به شما یاد می‌دهد که چگونه با استفاده از یک طرح مسطح دو بعدی، که به آن گستره۱ می‌گوییم، یک جسم سه بعدی بسازید. ما با مفاهیم پایه مانند گستره احجام۲ و مدل‌سازی حجمی۳ آشنا شده و با مثال‌هایی از زندگی روزمره، مانند ساخت جعبه کادو و خانه‌های مقوایی، این فرآیند را گام به گام و به سادگی توضیح خواهیم داد. درک این اصول پایه‌ای در ریاضی و هندسه، کلید ساخت ماکت‌ها و مدل‌های مختلف است.

گستره چیست و چگونه یک حجم را توصیف می‌کند؟

فرض کنید می‌خواهید یک بسته پستی را برای دوستتان بفرستید. اگر این جعبه را با دقت باز کنید، خواهید دید که از چندین قسمت مسطح تشکیل شده است که به هم چسبیده‌اند. به این طرح باز شدهٔ جعبه، گستره می‌گویند. گستره در واقع نقشهٔ دو بعدی یک جسم سه بعدی است. هر جسم سه بعدی، مانند مکعب، هرم یا منشور، یک یا چند گسترهٔ مشخص دارد که با تا کردن و چسباندن لبه‌های آن‌ها، می‌توان به جسم اصلی رسید.

نکته: گستره‌ی یک جسم، تمام وجه‌های آن را به صورت مسطح و در یک صفحه نشان می‌دهد. برای ساختن حجم، باید لبه‌هایی که در جسم اصلی به هم می‌رسند، در گستره نیز به هم متصل باشند.

برای مثال، گستره‌ی یک مکعب مربع از شش مربع یکسان تشکیل شده است که به شکل یک صلیب به هم متصل شده‌اند. وقتی این شکل را تا می‌زنید، شش مربع، مکعب را می‌سازند.

نام حجم تعداد وجه‌ها شکل گستره مثال واقعی
مکعب مربع 6 شش مربع متصل تاس، جعبه کادو
هرم مربع‌قاعده 5 یک مربع و چهار مثلث سقف‌های هرمی شکل
استوانه 3 یک مستطیل و دو دایره قوطی نوشابه
مخروط 2 یک دایره و یک قطاع دایره کلاه جشن، قیف

چگونه گستره یک حجم را رسم و سپس آن را بسازیم؟

ساختن یک حجم از گستره‌ی آن، مانند انجام یک بازی پازل سه بعدی است. مراحل زیر را به دقت دنبال کنید:

گام اول: انتخاب حجم و رسم گستره
ابتدا تصمیم بگیرید چه حجمی می‌خواهید بسازید. سپس شکل گستره‌ی آن را روی کاغذ، مقوا یا نرم‌افزارهای سادهٔ طراحی بکشید. دقت کنید که اندازه‌ی همهٔ قسمت‌ها باید دقیق باشد تا در پایان کار به خوبی به هم متصل شوند.

گام دوم: برش دادن
حالا با استفاده از قیچی، طرحی را که کشیده‌اید، با دقت از دور تا دور ببرید. مراقب باشید خطوط تا را نبرید!

گام سوم: تا زدن
در این مرحله، باید تمام خطوطی که قرار است تا بخورند را به خوبی با فشار خط‌کش، "تیغ" بزنید (یعنی روی خط تا، یک خراش کم‌عمق ایجاد کنید). این کار باعث می‌شود تاها تمیز و دقیق باشند. سپس، کاغذ یا مقوا را از روی همین خطوط به سمت داخل تا بزنید.

گام چهارم: چسباندن
در نهایت، زبانه‌های کوچکی که در طراحی گستره برای اتصال در نظر گرفته‌اید را به چسب آغشته کنید و آن‌ها را به وجه‌های مقابل بچسبانید. جسم خود را برای چند دقیقه محکم نگه دارید تا چسب به خوبی خشک شود.

فرمول محاسبه مساحت: وقتی گستره یک جسم را می‌کشید، می‌توانید مساحت سطح آن را محاسبه کنید. مساحت کل، برابر است با مجموع مساحت تمام شکل‌های مسطحی که گستره را ساخته‌اند. برای یک مکعب با ضلع $a$، مساحت گستره (که همان مساحت سطح مکعب است) برابر است با: $A = 6 \times a^2$

ساخت یک کاردستی: از جعبه کادو تا خانهٔ مقوایی

بیایید این مراحل را با یک مثال عملی تمرین کنیم: ساخت یک جعبه کادوی مکعبی.

یک تکه مقوای نازک بردارید. روی آن، گستره‌ی یک مکعب را که از شش مربع یکسان تشکیل شده بکشید. مربع‌ها باید به صورتی کنار هم قرار گیرند که وقتی تا می‌زنید، یک مکعب بسته تشکیل دهند. حتماً یک زبانهٔ کوچک برای چسباندن آخرین وجه در نظر بگیرید. بعد از برش و تا زدن، با چسب، لبه‌ها را به هم متصل کنید. حالا شما یک جعبه کادوی دست‌ساز دارید!

این روش را می‌توان برای ساخت ماکت‌های پیچیده‌تر، مانند یک خانهٔ مقوایی، نیز به کار برد. برای خانه، به گستره‌ای متشکل از مکعب (برای دیوارها) و یک منشور مثلثی یا هرم (برای سقف) نیاز دارید. این قطعات را جداگانه بسازید و سپس آن‌ها را به هم بچسبانید.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال: چرا وقتی گستره را تا می‌کنم، بعضی از وجه‌ها به خوبی به هم نمی‌رسند؟
پاسخ: این مشکل معمولاً به دلیل عدم دقت در اندازه‌گیری و کشیدن گستره پیش می‌آید. مطمئن شوید که همهٔ اندازه‌ها دقیق و یکسان هستند. همچنین، خطوط تا را به خوبی و با دقت تیغ بزنید.
سوال: آیا هر شکلی می‌تواند گستره یک حجم باشد؟
پاسخ: خیر. یک گسترهٔ معتبر باید وقتی تا می‌شود، بتواند یک جسم سه بعدی بسته و بدون هیچ شکاف یا همپوشانی بسازد. برای مثال، نمی‌توان هر شش مربع را به صورت تصادفی کنار هم گذاشت و انتظار داشت یک مکعب بسازد؛ آن‌ها باید در الگوی صحیحی به هم متصل باشند.
سوال: از چه جنسی برای ساخت مدل‌هایم استفاده کنم؟
پاسخ: برای شروع، کاغذ A4 معمولی گزینهٔ خوبی است. برای مدل‌های بادوام‌تر و محکم‌تر، از مقوای نازک (مانند مقوای پشت دفتر) استفاده کنید. از مقواهای بسیار ضخیم برای شروع خودداری کنید زیرا تا زدن آن‌ها سخت است.
جمع‌بندی: در این مقاله یاد گرفتیم که گستره، نقشهٔ دو بعدی یک جسم سه بعدی است. با کشیدن دقیق گستره، برش دادن، تا زدن و در نهایت چسباندن آن، می‌توانیم مدل‌های حجمی مختلفی را خلق کنیم. این فرآیند نه تنها درسی عملی از هندسه است، بلکه مهارت‌های دقت، اندازه‌گیری و ساخت را در ما تقویت می‌کند. دفعهٔ بعد که یک جعبه یا قوطی در دستتان گرفتید، سعی کنید گسترهٔ آن را در ذهن خود مجسم کنید!

پاورقی

۱گستره (Net): طرح باز شده و دو بعدی یک جسم سه بعدی.

۲گستره احجام (Geometric Nets): به گستره‌های مربوط به اشکال هندسی مانند مکعب و هرم گفته می‌شود.

۳مدل‌سازی حجمی (3D Modeling): فرآیند ساختن یک نمای سه بعدی از یک جسم.

گستره احجامساخت حجمهندسه عملیکاردستی ریاضیماکت سازی