Hans Walser, [20180605]
Zwšlfknotenschnur
Eine der harmloseren Unwahrheiten im Mathematikunterricht ist die Behauptung, die alten €gypter hŠtten den rechten Winkel mit der Zwšlfknotenschnur modelliert (Abb. 1a). Diese Behauptung lŠsst sich nicht belegen. Sie widerspricht auch handwerklichen Grundprinzipien (PrŠzision und Sicherheit, einfache und schnelle Handhabung) der Vermessungstechnik.
Abb. 1: KnotenschnŸre
TatsŠchlich hŠtte eine Dreiknotenschnur (Abb. 1b) genŸgt und wŠre viel handlicher gewesen. Man brŠuchte nicht bei jedes Mal die Knoten abzuzŠhlen. Noch einfacher ist eine Dreiknotenschnur mit zwei gleichlangen Abschnitten (Abb. 1c). Der dritte, lŠngere Abschnitt lŠsst sich leicht mit Symmetrietechniken ermitteln und setzt in der Praxis den Satz des Pythagoras nicht voraus.
Dennoch hat die Zwšlfknotenschnur ein gro§es Didaktisches Potential.
Man kann sich beim AbzŠhlen der Knoten vertun (Abb. 2). Welche Winkel entstehen dabei?
Abb. 2: Falsches AbzŠhlen
Wenn wir die Zwšlfknotenschnur halbrund auslegen (Abb. 3a), haben wir auch eine Visualisierung des FlŠchensatzes von Pythagoras. Rot ist gleich gro§ wie blau plus blau.
Abb. 3: FlŠchensatz. Mšndchen
Bei den Mšndchen des Hippokrates gibt es ein Problem: Beim rechten Winkel sitzen die Punkte nicht richtig. LŠsst sich das Problem beheben, indem wir mit anderen pythagoreischen Dreiecken arbeiten?
Mit der kreisrunden Auslegeordnung (Abb. 4) kšnnen wir verschiedenen Figuren bauen, welche an den Knoten orientiert sind. Dabei muss allerdings klar sein, dass eine runde Anordnung dem Grundsatz des Seilspannens widerspricht und daher eher theoretischen †berlegungen entspricht.
Abb. 4: Kreisrunde Auslegeordnung
Wir kšnnen alte Bekannte exemplarisch illustrieren.
Abb. 5: Thaleskreis
Abb. 6: Ortsbogen
Stimmen die in der Abbildung 7 dargestellten Schnittpunkte?
Abb. 7: Schnittpunkte
†ber Schnittpunkte siehe Walser (2012).
Abb. 8.1: Kreisfigur
Abb. 8.2: Kreisfigur
Abb. 8.3: Kreisfigur
Abb. 8.4: Kreisfigur
Abb. 8.5: Kreisfigur
Abb. 8.6: Kreisfigur
Abb. 8.7: Kreisfigur
Abb. 9: €quator und Meridiane
Abb. 10: Kreisfigur mit Gro§kreisen
Abb. 11: Mit WŸrfel und Oktaeder
Abb. 12: Das volle Programm
Abb. 13: Kleinkreise am WŸrfel
Abb. 14: Kleinkreise am Oktaeder
Abb. 15: Ein Gro§kreisbogen und zwei Kleinkreisbšgen
Literatur
Walser, Hans (2012): 99 Schnittpunkte. Beispiele – Bilder – Beweise. 2. Auflage. EAGLE, Edition am Gutenbergplatz: Leipzig. ISBN 978-3-937219-95-0.