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Geometria Descriptiva

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Carrera:

Ingeniería eléctrica
Alumno:
Elvin De Aza
Morales
Matricula:
LR-18-10969
Maestro:
Ingeniero
Asignatura:
Geometría descriptiva
Asignación:
Determinar del punto entre recta y plano
1. ¿QUÉ ES UNA INTERSECCIÓN EN GEOMETRÍA
DESCRIPTIVA?
Una intersección es el punto (o conjunto de puntos) que tienen en común dos o
más elementos, es decir, son los puntos donde esos elementos se cortan.
Eso significa que el punto (o puntos) de la intersección pertenecen tanto a un
elemento como al otro.

En concreto:

 La intersección entre una recta y un plano es un punto


 La intersección entre 2 planos es una recta
 La intersección entre 3 planos es un punto
Aunque esto te parezca muy básico, es esencial tenerlo claro, porque muchas
veces nos ponemos a dibujar sin saber cuál es el resultado que tenemos que
conseguir.Tener claro el objetivo antes de empezar a dibujar es clave para el éxito,
así que memoriza bien esos principios básicos.

Observa cómo, en el primer caso, el punto de intersección pertenece tanto a la


recta como al plano. En el segundo caso, la recta de intersección pertenece tanto a
un plano como a otro y en el tercer pertenece a los 3 planos simultáneamente. Por
tanto, se tienen que cumplir en ambos casos las reglas de pertenencia. Por otro
lado, es importante señalar que no existe intersección cuando los elementos
sean paralelos entre sí.
2. MÉTODO GENERAL DE INTERSECCIÓN RECTA – PLANO
Ya hemos dicho que la intersección entre una recta y un plano es un punto. Por
tanto, cuando empieces a buscar la intersección entre una recta y un plano, debes
tener claro que lo que estás buscando es un punto con sus dos proyecciones
I=(i’, i).
Teniendo esto presente vamos a empezar con el método general para resolver
cualquier una intersección de recta y plano.
En el caso más habitual tendremos que encontrar la intersección entre un plano
oblicuo y una recta oblicua. Consideramos un plano P oblicuo definido por un
triángulo ABC y una recta R también oblicua. El proceso es el siguiente:
1. Contener la recta R en un plano proyectante Q. Aquí en realidad no tienes
que hacer nada, simplemente tener en mente si estás utilizando un plano
proyectante vertical u horizontal.
2. Encontrar la recta de intersección S de los planos P y Q. Esto es sencillo.
Si por ejemplo consideramos que Q es un plano proyectante horizontal, su
proyección horizontal es una recta (que lógicamente coincide con r) y corta a
los lados del triángulo en los puntos 1 y 2. Sólo tienes que subir esos
puntos 1 y 2 hasta su proyección vertical en los lados del triángulo
correspondientes y unirlos para obtener s’.
3. El punto de intersección de S con R es el punto de intersección I=(i’-i) de
R con el plano original P.

¡IMPORTANTE! Presta atención en el 2º paso para asegurarte de que llevas


correctamente los puntos hasta el lado adecuado. En el ejemplo anterior, r=Q está
cortando al lado AC en 1 y al lado AB en 2; por tanto 1′ estará en a’c’ y 2′ estará
en a’b’ respectivamente. Es habitual confundirse de lados.
Para evitar el error común anterior conviene que pongas nombres a los
vértices si aún no los tienen porque te facilitará mucho encontrar la concordancia.
Antes de pasar al siguiente apartado me gustaría mostrarte que es indistinto el
plano que elijas, siempre que contenga a la recta. Mientras que el ejercicio anterior
lo hemos resuelto conteniendo la recta R en un plano Q proyectante horizontal, en
el siguiente dibujo puedes ver cómo utilizo un plano proyectante vertical T (T’
coincide con r’) y cómo la solución es la misma.

Observa cómo se obtiene la proyección horizontal de M en el lado AB del triángulo


y de N en el lado BC, haciendo corresponder de esta manera ambas proyecciones.
Y date cuenta cómo la proyección horizontal m-n pasa exactamente por el punto
que habíamos obtenido anteriormente utilizando el plano proyectante
horizontal Q como auxiliar.

3. VISIBILIDAD
Un ejercicio de intersecciones no está completamente acabado hasta que no se
representan las partes vistas y ocultas.

Cuando un plano está representado mediante un polígono, este se considera opaco


y por tanto, una recta cambia su visibilidad al atravesar el plano: esto ocurre en
el punto de intersección; a un lado del punto de intersección la recta aparece
como vista y al otro como oculta.

Nuestro objetivo es discernir cuál es la parte vista y cuál la oculta.

 En proyección horizontal: Un tramo de recta es visto cuando tiene mayor


cota que el plano
 En proyección vertical: Un tramo de recta es visto cuando tiene mayor
alejamiento que el plano

Para mirar esto hay que fijarse concretamente en los puntos donde las
proyecciones de la recta cortan al triángulo.

 En proyección horizontal, el punto 1 donde r corta el lado ac del triángulo


tiene superpuesto además el punto 3. Debemos mirar la proyección
vertical 1′ del triángulo situada en a’c’ y la proyección vertical 3′ de la recta
situada en r’. Como puedes observar, el punto 3 (perteneciente a la recta)
tiene mayor cota que el punto 1; por tanto, la recta en ese tramo será vista en
proyección horizontal.
 En proyección vertical ocurre lo mismo. Observamos los puntos 5 y 6 donde
r’ corta al triángulo en el lado AB. El punto 5 contenido en el triángulo tiene
mayor alejamiento que 6 (perteneciente a la recta), por lo que el plano será
visible en proyección vertical en ese tramo de la izquierda, mientras que la
recta aparecerá como oculta.

3.1. ASPECTOS IMPORTANTES DE LA VISIBILIDAD


Hay algunos aspectos importantes que merece la pena recalcar:

1. La visibilidad en las rectas no tienen relación entre proyección horizontal y


vertical. Fíjate cómo en proyección vertical el tramo oculto de la recta está a la
izquierda mientras que en proyección horizontal es el tramo de la derecha. Por
eso es importante que realices el ejercicio de visibilidad por separado para
cada proyección.
2. La recta siempre es vista por la parte exterior al contorno del polígono,
porque no hay nada que la tape.
3. En el punto de intersección cambia la visibilidad de la recta. Aunque ya lo
había mencionado, es importante recordarlo, porque solo tienes que reconocer
la visibilidad en uno de los lados del punto de intersección, ya que en el tramo
opuesto siempre cambia.
A continuación, vamos a ver algunos casos particulares de intersecciones entre
rectas y planos que son más sencillos que el caso general de rectas y planos
oblicuos.

4. INTERSECCIÓN DE RECTAS CON PLANOS DE CANTO


Este es un caso particular de intersecciones que resultan bastante más sencillas
que el caso genérico.

Por plano de canto se entiende aquel en el que todos sus puntos tienen una
proyección (ya sea horizontal o frontal) alineada formando una recta. En esa
proyección estás viendo el plano de canto, simplemente como una recta.
En este grupo se encuentran los siguientes tipos:

 Plano horizontal
 Plano frontal
 Plano proyectante horizontal
 Plano proyectante vertical
 Plano de perfil
Veamos el caso del plano horizontal que servirá de ejemplo para los demás.
4.1. INTERSECCIÓN DE RECTA CON PLANO HORIZONTAL
El plano horizontal tiene las proyecciones verticales de todos sus puntos alineadas
según una recta, la cual es perpendicular a las líneas de referencia.

Por tanto, si hemos dicho que el punto de intersección es un punto contenido


en la recta y en el plano, su proyección vertical estará contenida en esa recta.
En consecuencia, lo único que tenemos que hacer es encontrar su proyección
horizontal mediante una línea de referencia (¡vaya! en vertical hacia abajo).
Es mucho más fácil que en el caso de planos oblicuos.

¿Ves?

La proyección vertical r’ de la recta corta con la P’ del plano y eso nos da


directamente la proyección vertical i’ del punto intersección. Así solo tenemos que
bajar en perpendicular hasta encontrar su proyección horizontal sobre la r y eso nos
daría la proyección horizontal i del punto de intersección.
4.2. VISIBILIDAD
El que una recta esté oculta o vista funciona exactamente igual que en el
método general, con la única diferencia de que en los planos de canto se
simplifica.
 En la proyección en que el plano se ve de canto, la recta es siempre visible
 Solo tenemos que determinar la visibilidad de la recta en la proyección en que
el plano no está de canto

Observa cómo la recta es visible en todo su recorrido en proyección vertical,


mientras que para la proyección horizontal rigen las mismas reglas de visibilidad
explicadas anteriormente.
4.3. RESUMEN DE INTERSECCIONES CON PLANOS DE CANTO
A continuación, te dejo un dibujo con los 5 tipos de planos de canto que existen, en
intersección con diferentes rectas.

Mira cómo encontrar el punto de intersección es inmediato en la proyección en que


el plano se ve de canto
5. INTERSECCIÓN DE PLANOS CON RECTAS PARALELAS A
LOS PLANOS DE PROYECCIÓN
Las intersecciones de planos con rectas paralelas a los planos de proyección son
especialmente sencillas, porque, además de poder contenerlas en planos
proyectantes (como en las oblicuas) también podemos usar planos horizontales o
frontales.
Son rectas paralelas a los planos de proyección:

1. La recta horizontal
2. La recta frontal
3. La recta paralela a ambos planos de proyección
4. La recta vertical
5. La recta de punta
Veamos el ejemplo de la recta horizontal, que servirá nuevamente de ejemplo para
las demás.

5.1. INTERSECCIÓN DE PLANO CON RECTA HORIZONTAL


Dado un plano definido por un triángulo contenido ABC y una recta horizontal
definida por sus proyecciones h’-h, puedes ver la intersección resuelta fácilmente de
dos maneras:

 Conteniendo la recta en un plano horizontal P


 Conteniendo la recta en un plano proyectante horizontal Q

Fíjate que el proceso es similar en ambos casos.


En el primero, solo tienes que hacer coincidir la proyección vertical del plano auxiliar
horizontal P’ con h’ y encontrar los puntos de intersección 1′ y 2′ con el
triángulo. Luego debes bajar rectas en vertical hasta encontrar sus proyecciones
horizontales 1 y 2 en sus respectivos lados y la recta de intersección que
une 1 con 2 nos determina el punto de intersección i en el punto donde corta con la
proyección h.
En el segundo caso hacemos coincidir la proyección horizontal Q del plano
proyectante horizontal con h. La intersección de Q con el triángulo nos da los
puntos 1 y 2. Al unir sus proyecciones verticales 1′-2′ obtenemos el punto i’ de
intersección de la recta con el plano del triángulo.
El resultado es exactamente el mismo en ambos casos.

Puedes comprobarlo por ti mismo.


5.2. RESTO DE RECTAS PARALELAS A LOS PLANOS DE
PROYECCIÓN
A continuación, tienes un esquema con el resumen de las intersecciones de un
plano oblicuo con las distintas rectas paralelas a los planos de proyección que
hemos comentado.
5.3. RECTAS DE PUNTA
Merecen una breve mención especial las rectas de punta y rectas verticales.
Estas rectas tienen una de sus proyección como un punto y por tanto el punto de
intersección va a estar contenido en ese mismo. Solo hay que encontrar la
proyección horizontal de ese punto en la otra proyección y para eso se puede
utilizar un plano horizontal o frontal (según el caso) tal como he explicado y ha
quedado dibujado.

Por su parte, la visibilidad en estas intersecciones también es singular. Por


ejemplo, si miras el dibujo número 5 anterior de la sección 5.2 (Intersección con
Recta de Punta) en la proyección en que la recta se ve como de punta no hay que
tener en cuenta la visibilidad, porque simplemente es vista.
Sin embargo, en la proyección horizontal tendremos un cambio de visibilidad en el
punto de intersección. Observa que la proyección horizontal r de la recta corta a los
lados AB y AC. Al mirar en proyección vertical, podemos comprobar que R tiene
mayor cota que AB y menor cota que AC por lo que el tramo desde el
punto I hasta AB seré visto y el tramo desde I hasta AC será oculto.
En realidad, el razonamiento para resolver la visibilidad en el caso de rectas de
punta es el mismo que en el resto, pero por su posición resulta algo singular y
prefería dejarlo claro.

6. INTERSECCIÓN DE PLANO CON RECTA DE PERFIL


Las rectas de perfil son un caso particular porque, aunque las contengamos en un
plano de perfil, no podemos resolver el ejercicio directamente en las dos
proyecciones diédricas habituales, sino que necesitamos una tercera vista de
perfil.
Para que una recta de perfil R esté completamente definida necesitamos conocer
al menos 2 puntos.
En el siguiente ejercicio tenemos que encontrar el punto de interseccion de la recta
de perfil R definida por los puntos M y N con el plano oblicuo dado por el
triángulo ABC.
Para resolverlo tenemos que utilizar un plano de perfil que coincida exactamente
con la recta R.
Dibujamos una recta horizontal que nos sirva de referencia para las alturas (en este
caso la he hecho pasar por n’), y una recta vertical a partir de la cual dibujar el perfil.
Debemos llevar uno por uno los puntos que nos interesan:

 Los puntos M y N nos determinan la posición de la recta en el perfil, r»


 Los puntos 1 y 2 nos determinan la recta de intersección del plano de perfil con
el triángulo
De esta manera obtenemos dos rectas que se cortan en el punto i» que es la
tercera proyección del punto intersección. Solo queda deshacer el cambio de
plano de perfil para obtener las proyecciones horizontal y vertical del punto I=(i-i’).

7. CASOS PARTICULARES. ¿QUÉ PASA SI…?


Hemos visto hasta ahora los casos habituales de intersecciones.

Vamos a ver algunos casos particulares para que puedas ir con confianza con
cualquier ejercicio de intersección recta – plano.

7.1. ¿QUÉ PASA SI… EL PUNTO DE INTERSECCIÓN ESTÁ


FUERA DEL POLÍGONO?
Los planos son infinitos y, siempre que la recta y el plano no sean paralelos,
existirá un punto de intersección y es indistinto que sea dentro o fuera del polígono.
El hecho de que el punto de intersección no esté dentro del polígono que nos define
el plano simplemente implica que no habrá cambio de visibilidad a partir del
punto de intersección. La visibilidad se mantiene constante a la altura del
polígono, ya sea vista u oculta. Pero por lo demás todo es igual.
En el dibujo anterior puedes ver que he utilizado un plano proyectante
vertical para contener a la recta.
También puedes ver que la proyección horizontal de la recta queda oculta detrás
del triángulo porque a esa altura, tanto el lado AC como el lado BC tienen mayor
cota que la recta.
Sin embargo, en proyección vertical es vista en toda su longitud porque en el
tramo 1-2 la recta tiene mayor alejamiento que todo el triángulo, es decir, está
situada por delante.

7.2. ¿QUÉ PASA SI… LA RECTA NO CORTA NINGUNA


PROYECCIÓN DEL TRIÁNGULO?
Tampoco esto es un problema.

Para resolver este ejercicio solo tenemos que proceder como siempre, conteniendo
la recta en un plano proyectante Q. Los puntos de corte 1 y 2 vienen dados de
prolongar los lados del triángulo, tanto en proyección vertical como en horizontal.

Ten cuidado en este paso al buscar la otra proyección. Es decir, el punto 1′ está
contenido en la recta b’c’, por tanto, su proyección horizontal tiene que estar en bc.
No te confundas de recta al encontrar la segunda proyección.
A partir de ahí solo tenemos que unir las proyecciones horizontales 1-2 y donde esta
recta corte a r obtenemos el punto de intersección que buscábamos.
7.3. ¿QUÉ PASA SI… EL PLANO VIENE DEFINIDO POR 2 RECTAS QUE SE
CORTAN?

Hasta ahora hemos visto siempre el caso de que nos den definido el plano
mediante un polígono, pero si te lo dan definido de cualquier otra manera (por 3
puntos, por 2 rectas paralelas, etc.), la forma de resolverlo es la misma.

Imagina que te dan un plano definido por 2 rectas R y S que se cortan en el


punto A. y tenemos que encontrar la intersección de ese plano con la recta T.
Haremos como siempre:

1. Introducimos T en un plano Q proyectante


2. Encontramos los puntos de intersección 1′ y 2′ de Q’ con las
rectas r’ y s’ respectivamente
3. Encontramos las proyecciones horizontales 1 y 2 en sus correspondientes
proyecciones r y s.
4. Unimos 1 con 2 y en el punto donde corte a t obtenemos i
5. Encontramos su proyección vertical i’ en t’

Es muy fácil, ¿no?

8. CONCLUSIÓN
Con esto quedaría vista toda la parte de intersecciones entre rectas y planos. Lo he
explicado con mucho detalle y exponiendo todo tipo de casos: planos de canto,
rectas de punta, rectas de perfil, planos definidos de diferentes maneras.
Aunque el artículo haya sido un poco extenso, en realidad el concepto básico para
encontrar la intersección entre una recta y un plano es sencillo. Debes:
1. Contener la recta en un plano Q cómodo (proyectante, horizontal o frontal)
2. Encontrar la recta intersección del plano P dado con Q
3. El punto donde esa recta corta a la R dada es el punto de intersección que
buscamos.

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