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Conceptos Básicos
Conceptos Básicos
Conceptos Básicos
A A A a
a
b a b b
P
Cortando líneas Con un círculo Con un cuadrado
a) Rectas que se cortan b) Rectas paralelas c) Rectas que se cruzan
fig.1.\ Representación de un Punto.
fig.4.\ Posición relativa entre rectas.
LÍNEA.
ÁNGULO.
Es una sucesión infinita de puntos. Una línea puede ser: a)
recta, b) poligonal (quebrada), ó c) curva\ fig.2. Porción de un plano comprendida entre dos semirrectas de
origen común.
1
Un grado sexagesimal es la 90va. parte del ángulo recto.
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Ing. Alberto M. Pérez G.
SI DOS RECTAS PARALELAS SON CORTADAS POR UNA TERCERA RECTA, a) Polígonos regulares. Polígonos en los cuales todos sus
SE FORMAN OCHO ÁNGULOS, LOS CUALES, CONSIDERADOS EN PARES lados son de igual longitud, y todos sus vértices están
DE IGUAL MEDIDA ANGULAR, SE DEFINEN COMO: circunscritos en una circunferencia. De acuerdo al
número de sus lados, los polígonos regulares se
a) Ángulos alternos. Los cuales se agrupan en\ fig.5h:
denominan\ fig.7a:
1) Ángulos alternos internos.
1) Triángulo equilátero. Polígono regular de tres lados.
2) Ángulos alternos externos.
2) Cuadrado. Polígono regular de cuatro lados.
b) Ángulos correspondientes,\ fig.5i.
3) Pentágono, hexágono, heptágono u octágono regular.
Polígono regular de cinco, seis, siete u ocho lados
respectivamente.
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3) Pentágono, hexágono, heptágono, octágono. Polígono 1) Circunferencia. Cónica generada cuando el plano
de cinco, seis, siete u ocho lados respectivamente\ (α) seccionante y el plano base del cono son
fig.7b. paralelos; (α0=00).
2) Elipse. Cónica generada cuando el ángulo (α0) es
menor que el ángulo (β0); (α0 < β0).
3) Parábola. Cónica generada cuando los ángulos (α0) y
Triángulo Pentágono Hexágono Heptágono Octágono (β0) son iguales; (α0 = β0).
equilátero Cuadrado regular regular regular regular
4) Hipérbola. Cónica generada cuando el ángulo (α0)
a) Polígono regular
es mayor que el ángulo (β0); (α0 > β0).
El estudio de las cónicas es de gran importancia en los
campos de la Óptica, Astronomía, Física, Biología,
Informática, Ingeniería, entre otras, ya que son la
base del diseño y construcción de lentes, espejos, y
Triángulo Cuadrilátero Pentágono Hexágono Heptágono Octágono
superficies: elípticas, circulares parabólicas e
b) Polígono irregular hiperbólicas, los cuales son componentes esenciales
de: microscopios, telescopios, radares, antenas
Tres ángulos Dos ángulos Tres ángulos Un ángulo Un ángulo Tres ángulos
iguales iguales diferentes recto obtuso agudos
parabólicas, teodolitos, distanciómetros, etc, de gran
uso en estas ciencias.
α β γ b) Curvas Matemáticas, Físicas, Estadísticas, etc. Estas
α α α α β
α curvas son generadas por ecuaciones propias de cada
una de estas ciencias, y su estudio es de gran utilidad en
Triángulo Triángulo Triángulo Triángulo Triángulo Triángulo la solución de problemas relacionados con las mismas.
equilátero isósceles escaleno rectángulo obtusángulo acutángulo
En la fig.8b se muestra una curva trigonométrica.
c) Triángulo. Polígono de tres lados
c) Espiral de Arquímides. Curva del plano, generada por un
a b a punto (P) que se mueve con velocidad lineal constante
b
α (v), a lo largo de una recta (a); mientras esta gira, con
a β a β α
a a a a α β velocidad angular uniforme (ϖ), alrededor de un punto
α β a
b fijo contenido en ella\ fig.8c.
b a
a
Cuadrado Rectángulo Rombo Romboide d) Involuta ó Envolvente. Curva del plano, generada por un
Paralelogramo. Cuadrilátero con lados opuestos paralelos
punto fijo (P) de un hilo, mientras este se desenrolla a
partir de un segmento, polígono regular ó
circunferencia\ fig.8d.
a
a La involuta de un círculo se utiliza en la construcción de los
α α
dientes de engranajes.
Trapecio Trapecio rectángulo Trapecio isósceles
Trapezoide. e) Cicloide. Curva del plano, generada por un punto fijo (P)
Trapecio. Cuadrilátero con Cuadrilátero sin de una circunferencia que ruede sin deslizarse a lo largo
solo dos lados paralelos lados paralelos
de una recta (a)\ fig.8e.
d) Cuadrilátero. Polígono de cuatro lados Las cicloides tienen aplicación en la construcción de los
dientes de engranajes.
fig.7.\ Polígono.
f) Catenaria. Curva plana que forma, por la acción de su
propio peso, un hilo, completamente homogéneo,
CURVA. flexible e inextensible, cuando se fijan dos de sus puntos\
fig.9a.
Línea del plano o del espacio que no tiene segmentos
rectos. Las curvas se clasifican en: La catenaria, tiene gran aplicación en la Ingeniería
Eléctrica para el diseño y colocación de líneas
a) Cónica. Curva que se genera al seccionar un cono recto
eléctricas, ya que los cables, al ser suspendidos, generan
de revolución con un plano\ fig.8a.
este tipo de curvas y su estudio permite determinar los
esfuerzos a que serán sometidos por la acción de su
DEPENDIENDO DE LA RELACIÓN ENTRE LOS ÁNGULOS: propio peso. En la Ingeniería Civil se aplican en el diseño
o
α : Ángulo que forma el plano (α) seccionante con el plano base y construcción de puentes colgantes.
del cono. g) Helice. Curva del espacio, generada por un punto (P),
o
β : Ángulo que forman las generatrices (g) del cono con el
2 de una recta (a), la cual se desplaza, con velocidad
plano base del mismo. constante (v), y rota, con velocidad constante (ϖ), sobre
otra recta (e), con la que se corta (fig.9b). Una hélice
LAS CÓNICAS SE DENOMINAN\ fig.8a: puede ser:
1) Hélice cilíndrica. Si el punto (P) que la genera es un
2
Rectas que contienen al vértice (V) del cono y a un punto (P) de su circunferencia punto fijo de la recta (a)\ fig.9b1.
base.
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b) Hélice
1,0 f(x)=seno α0
0,5 e
e vp
0 α0 P a
P a
00 900 1800 2700 3600
-0,5
v v ϖ
ϖ
-1,0
1) Hélice Cilíndrica 2) Hélice Cónica
b) Curva trigonométrica
fig.9.\ Catenaria - Hélice.
v a
CÍRCULO.
Figura geométrica plana limitada por una circunferencia. En
P la fig.10. Se muestran el círculo y sus partes.
ϖ Tangente
Circunferencia
Arco
Radio
Radio
Diámetro
Círculo
Cuerda
Secante
c) Espiral de Arquímides
A B Círculos
P Sector Cuadrante
Concéntricos
D C
P
A B P
Segmento
Involuta de una Recta. Involuta de un Polígono. Involuta de un Círculo.
Círculos
d) Involuta ó (envolvente) Semicírculo Excéntricos
P SUPERFICIE.
a
Configuración geométrica que posee solo dos dimensiones.
e) Cicloide Los principales tipos de superficie son:
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3) Paraboloide. La generatriz (g) es una parábola. A) Prisma regular recto. Prisma regular cuyo eje
(e), es perpendicular a las bases; en cuyo
4) Hiperboloide. La generatriz (g) es una hipérbola. caso todas sus caras laterales son rectángulos
iguales.
B) Prisma regular oblicuo. Prisma regular cuyo
e e
e eje (e), no es perpendicular a las bases.
g
g g
g iv) Paralelepípedo. Prisma cuyas bases son
paralelogramos. Pueden ser a su vez rectos u
oblicuos.
g
e
4) Pirámide. Poliedro definido por un polígono base, y
cuyas caras laterales son triángulos que poseen un
Esfera Elipsoide Paraboloide Hiperboloide vértice común (V), denominado vértice de la pirámide,
no contenido en el plano base. La recta que pasa
fig.12.\ Superficies de doble curvatura. por el vértice de la pirámide y el centro geométrico
de la base se denomina eje de la pirámide (e). Las
pirámides se denominan\ fig.13d:
SÓLIDO.
i) Pirámide recta. Si el eje (e), es perpendicular a la
Espacio limitado por superficies. Se clasifican en: base.
a) Poliedro. Sólido limitado por superficies planas ii) Pirámide oblicua. Si el eje (e), no es perpendicular
(polígonos). Los polígonos que limitan al sólido se a la base.
denominan caras; los lados de estos polígonos aristas; y
los puntos donde concurren varias aristas vértices. Los iii) Pirámide regular. Pirámide cuya base es un
poliedros se denominan\ fig.13: polígono regular. Pueden a su vez ser:
1) Poliedro irregular. Poliedro que posee caras A) Pirámide regular recta. Pirámide regular cuyo
diferentes y/o aristas de longitudes distintas. Según el eje (e), es perpendicular a la base; en cuyo
número de sus caras, se denominan: caso, todas sus caras laterales son triángulos
isósceles iguales.
Tetraedro, pentaedro, hexaedro, heptaedro ú octaedro.
Poliedro de cuatro, cinco, seis, siete, u ocho caras B) Pirámide regular oblicua. Pirámide regular
respectivamente\ fig.13a. cuyo eje (e), no es perpendicular a la base.
2) Poliedro regular. Poliedro cuyas caras son polígonos b) Cuerpo redondo. Sólido que contiene superficies curvas.
regulares iguales, y todas sus aristas son de igual Entre ellos se pueden mencionar\ fig.14:
longitud; en consecuencia, todos sus vértices están
1) Cilindro. Sólido limitado por una superficie cilíndrica y
contenidos en una esfera. Los poliedros regulares son
por dos bases planas paralelas. La recta que pasa
cinco y se denominan\ fig.13b:
por los centros geométricos de las bases se
i) Tetraedro regular. Poliedro definido por cuatro denomina eje del cilindro (e), y es paralela a la
triángulos equiláteros iguales. generatriz (g) de la superficie cilíndrica. Los cilindros
pueden ser\ fig.14a:
ii) Hexaedro regular (cubo). Poliedro definido por seis
cuadrados iguales. i) Cilindro recto. Si el eje (e), es perpendicular a las
bases.
iii) Octaedro regular. Poliedro definido por ocho
triángulos equiláteros iguales. ii) Cilindro oblicuo. Si el eje (e), no es perpendicular
a las bases.
iv) Dodecaedro regular. Poliedro definido por doce
pentágonos regulares iguales. iii) Cilindro de revolución. Cilindro limitado por una
superficie cilíndrica de revolución. Pueden a su
v) Icosaedro regular. Poliedro definido por veinte vez ser:
triángulos equiláteros iguales.
A) Cilindro de revolución recto. Cilindro de
3) Prisma. Poliedro definido por dos polígonos iguales y revolución cuyo eje (e), es perpendicular a las
paralelos (bases) y cuyas caras laterales son bases.
paralelogramos. La recta que une los centros
geométricos de las bases se denomina eje del prisma B) Cilindro de revolución oblicuo. Cilindro de
(e). Los prismas se denominan\ fig.13c: revolución cuyo eje (e), no es perpendicular a
las bases.
i) Prisma recto. Si el eje (e), es perpendicular a las
bases; en cuyo caso todas sus caras laterales son 2) Cono. Sólido limitado por una superficie cónica y por
rectángulos. una base plana. La recta que pasa por el vértice (V),
de la superficie cónica y el centro geométrico de la
ii) Prisma oblicuo. Si el eje (e),no es perpendicular a base se denomina eje del cono (e). Los conos pueden
las bases. ser\ fig.14b:
iii) Prisma regular. Prisma cuyas bases son polígonos
regulares. Pueden a su vez ser:
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i) Cono recto. Si el eje (e), es perpendicular a la ii) Toro (anillo). Su superficie la genera una
base. circunferencia ó una elipse, que gira alrededor
de un eje (e), coplanar con ella, y situado fuera
ii) Cono oblicuo. Si el eje (e), no es perpendicular a de ella.
la base.
iii) Cono de revolución. Cono limitado por una
superficie cónica de revolución. Pueden a su vez e e e e
ser:
A) Cono de revolución recto. Cono de revolución
cuyo eje (e), es perpendicular a la base.
B) Cono de revolución oblicuo. Cono de
Cilindro recto Cilindro de
revolución cuyo eje (e), no es perpendicular a Cilindro recto Cilindro oblicuo
de revolución revolución oblicuo
la base. Cilindro de nó revolución Cilindro de revolución
a) Cilindro
e e e e
V V V V
Procedimiento
Contorno invisible
fig.13.\ Poliedros.
fig.15.\ Líneas de trazado.