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CAPÍTULO

CONSTRUCCIONES
GEOMÉTRICAS      5
5-2     Construcciones Geométricas



5.1. GENERALIDADES

Muchas veces las líneas que, en su conjunto, constituyen un dibujo técnico, se pueden trazar
simplemente empleando los instrumentos (escuadras, reglas, goniómetros, compases, etc.) sin
necesidad de recurrir a técnicas especiales. Pero, en cambio, muchas veces es necesario recurrir a
construcciones geométricas especiales, que el dibujante debe conocer y saber ejecutar con
precisión y rapidez. Tales son, por ejemplo, la bisección y transporte de un ángulo, la construcción
de un polígono regular de cualquier número de lados, el trazado de una elipse, etc.

Las construcciones de este tipo expuestas en los manuales de dibujo técnico son numerosísimas.
En el presente texto sólo se tratará de las que tienen una notoria y efectiva importancia para el
dibujante técnico.                                                             P

Problema nº.1. Dada una recta r y un punto P fuera de la
misma, trazar por P la perpendicular a la recta r.
1. Haciendo centro en P, con una abertura de compás
    cualquiera, pero suficiente (es decir, mayor que la
    distancia de P a r), se corta la recta r en los puntos
    1 y 2.
2. Haciendo centro primero en 1, después en 2, con                                                 r
    una misma abertura de compás cualquiera, se                   1                           2
    trazan dos arcos que se cortan en A.
3. Trazando una recta que pase por P y por A, queda
    resuelto el problema.

                                                                                  A



                                                Problema nº. 2. Dada una recta r y un punto P de la
                                                misma, trazar por P la perpendicular a la recta r.
                      A                         1. Haciendo centro en P, y con cualquier abertura
                                                    de compás, se traza la semicircunferencia 1-2.
                                                2. Haciendo centro en 1 y en 2, con una misma
                                                    abertura cualquiera de compás, pero mayor que
                                                    la anterior, se trazan dos arcos que se cortan en
                                                    A.
                                            r   3. La recta que pasa por P y A es la perpendicular
  1               P               2                 pedida.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-3



                                                      Problema nº. 3. Dado un segmento AB, trazar una
                                                      perpendicular por su extremo A.
                 3
                                                      1. Haciendo centro en A, con cualquier abertura de
                                                          compás, se traza el arco 1-2.
                                                      2. Con la misma abertura de compás, haciendo
                                                          centro en 1, se traza el arco A-2.
                          2                           3. Se traza la recta 1-2, que se prolonga hacia
                                                          arriba.
                                                      4. Haciendo centro en 2 con radio 2-1. Se traza el
                                                          arco 1-A-3.
                                                      5. Uniendo A con 3, se obtiene la perpendicular
        A                      1             B            pedida; en efecto, el ángulo 1-A-3 es recto
                                                          porque está inscrito en una semicircunferencia.




    Problema nº. 4. Construir el eje de un segmento dado
    AB.
    Se recuerda la definición: eje de un segmento es la
    perpendicular trazada al mismo por su punto medio.
    1. Haciendo centro respectivamente en A y en B, con
        una misma abertura cualquiera de compás, pero
        mayor que la mitad del segmento dado se trazan por
        cada uno de los dos centros dos arcos de
        circunferencia que se cortan en C y D.
    2. Uniendo C y D, se tiene el eje de AB pedido. …




                                                          Problema nº. 5. Dividir un segmento AB en un
            1'       2'       3'   4'   5'       6'   7'
A                                                         número dado de partes iguales (en el ejemplo
                                                           B

          1
                                                          las partes pedidas son 7).
                 2                                        1. Por A se traza a voluntad una semirrecta
                        3                                     AC.
                               4
                                                          2. Se marcan sobre AC, partiendo de A, 7
                                      5
                                                              segmentos iguales A1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5,
                                               6
                                                      7
                                                        C
                                                              5-6, 6-7 de cualquier longitud.
                                                          3. Se une el punto 7 con el punto B y por los
        otros puntos de división 1, 2, 3, etc., se trazan otras tantas paralelas al segmento 7B. Estas
        paralelas cortan el segmento dado AB en los puntos 1´, 2´, 3´, 4´, etc., que resuelven el
        problema propuesto.




    Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                       Dibujo Mecánico
5-4     Construcciones Geométricas




                                                                                                 r1
Problema nº. 6. Bisección del ángulo formado por
dos semirrectas r1 y r2 partiendo de un punto A.
                                                                         1
1. Haciendo centro en A, con una abertura
    cualquiera de compás, se traza un arco que
    corta a las semirrectas dadas en 1 y 2.      A                                         B
2. Haciendo centro respectivamente en 1 y en 2,
    se trazan dos arcos con un mismo radio
    cualquiera, que se cortan en B.                                      2
3. La semirrecta que pasa por A y B resuelve el
    problema propuesto.                                                                          r2




                                      Problema nº. 7. Trisección de un ángulo recto dado.
                                      1. Haciendo centro en el vértice del ángulo recto, con
B
           1                              cualquier abertura de compás, se traza el arco BC.
                                      2. Haciendo centro en B y en C, y siempre con la misma
                                          abertura de compás, se corta el arco BC en los puntos 1
                      2                   y 2.
                                      3. Uniendo el vértice del ángulo con los puntos 1 y 2, se
                                          tienen las dos semirrectas que resuelven el problema.

A                      C



Problema nº. 8. Dividir un ángulo en 4 partes iguales.                       1
Este problema se resuelve aplicando 3 veces consecutivas la                            B
construcción de la bisectriz de un ángulo.
                                                                                 3         C
1. Se traza la bisectriz del ángulo.                            A
2. Con la misma construcción se trazan las bisectrices de los                          D
    ángulos 1AC y CA2, determinando así las otras dos                     2
    semirrectas AB y AD, que junto con la AC resuelven el
    problema.


Problema nº. 9. Construcción de la bisectriz de un ángulo cuyo vértice es inaccesible.
1. Haciendo centro en dos puntos cualesquiera 1 y 2, uno de cada recta, con un mismo radio
   cualquiera, se trazan dos semicircunferencias.
2. Se traza la recta 1-2, que cortará las dos semicircunferencias en M y N.
3. Se trazan las bisectrices de los ángulos P11M; M1Q1; P22N; N2Q2.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                      Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas     5-5


    4. La recta que pasa por los puntos E y F de intersección de las bisectrices resuelve el problema.


                                  r1                 P1           1       Q1


                                                                      M
                                                                                                 D
                                                          A
                                                                                             F
                                                                                    N
                                                              E
                                                                          B
                                                                                                      Q2
                                                                                             2
                                                                                   P2


                                       r2

    Problema nº. 10. Construir un ángulo igual a otro
    ángulo dado por 1A2…                                                                          1
    1. Haciendo centro en A, con un radio cualquiera,
       se traza el arco 12.
    2. Sobre la semirrecta A´2´, haciendo centro en A´,
       y con el mismo radio escogido anteriormente, se                                                     A      2
       traza el arco 2´1´.
    3. Con una abertura de compás exactamente igual
       a la distancia entre los puntos 1 y 2, y haciendo                                     1'
       centro en 2´, se corta el arco trazado
       anteriormente en 1´.
    4. Uniendo una recta 1 con A´ se obtiene el ángulo
       1´A´2´, igual al ángulo dado.                                                                   A'        2'




                                                 3
                                                                           5             Problema nº. 11. Construir un ángulo que
          1
                                                                                         sea la suma de dos o más ángulos dados
                                                                                         (en el ejemplo se consideran 3 ángulos 1A2,
A             2
                          B                          4            C            6         3B4, 5C6).
                                            a)
                                                                                         1. Se traza la semirrecta OD y se aplica 3
                                                                                              veces        consecutivamente        la
    D                                                                                         construcción de otro, los tres ángulos
                                                                                              dados.
                                                                                         2. El ángulo DOE resuelve el problema.
                  7           8


                                            9
                                                                                         Obsérvese      que    el   resultado    es
                                                                                         independiente del orden en que transporten
                                        10                                               los ángulos (propiedad conmutativa).
                      O                                                        E
                                             b)




    Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                   Dibujo Mecánico
5-6     Construcciones Geométricas



Problema nº. 12. Trazar una paralela a una recta r por un punto P exterior a la misma.
1. Haciendo centro en A, escogido a voluntad, con
                                                                    P                      B
   radio AP, se traza un arco de circunferencia que
   corte en C a la recta r.
2. Haciendo centro en P y con el mismo radio se
   traza un arco AB.
3. Haciendo centro en C, se toma una abertura de
   compás igual a la distancia CP.
4. Haciendo centro en A y con el radio CP se corta                                             r
                                                           C                           A
   en B el arco AB antes trazado.
5. Por los puntos P y B se traza la recta PB, que resuelve el problema.


Problema nº. 13. Trazar una paralela recta r a una distancia dada AB.
       E                               F                 La paralela se puede trazar por encima o
                                                         por debajo de la recta r. En el ejemplo se
                                                         traza por encima de r.
                                                         1. Por dos puntos cualesquiera C y D de
                                      H                        la recta r, se trazan dos
      G
                                                               perpendiculares a dicha recta r.
                                                         2. Con una abertura de compás igual a
                                                               AB, y haciendo centro sucesivamente
                                                     r         en C y D, se cortan las dos
 1       C        2             1        D        2            perpendiculares los segmentos CE y
                                                               DF iguales a AB.
                                                         3. Uniendo E y F se tiene la paralela
          A                             B
                                                               pedida.



5.2. GENERALIDADES SOBRE ENLACES Y CONSTRUCCIONES RELATIVAS A LOS MISMOS

Cuando se han de unir dos o más segmentos de curvas uno con otro, para formar una curva única, o
bien dos segmentos rectilíneos se han de juntar mediante un trazo curvo, se dice que se realiza un
enlace.

Para que un enlace sea perfecto es necesario que se verifique la continuidad de la curva en el punto
de enlace (Figura 5.1), es decir, que se evite un cambio brusco de dirección (Figura 5.2).




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas      5-7



Figura 5.1. Cuando se hayan de enlazar entre sí
dos o más segmentos de curvas, es preciso que                               A
en el punto de enlace, indicado con A, se
verifique la continuidad de la curva.

Toda curva, en cada punto tiene su tangente, que puede definirse como una recta que une dos
puntos infinitamente próximos de la misma curva: estos dos puntos prácticamente coincidentes,
constituyen el punto de contacto entre la tangente y la curva.

Tracemos la perpendicular a la tangente en el punto de contacto, por la parte cóncava de la curva.
Imaginando que un arco pequeño de la curva correspondiente al punto de contacto se puede
sustituir por un arco de circunferencia, el centro de este arco se hallará evidentemente sobre la
perpendicular antes trazada, pues, como es sabido, la tangente a una circunferencia y el radio del
punto de contacto sor perpendiculares entre sí.

El radio del arco de circunferencia que puede sustituir un trazo de la curva se llama radio de
curvatura de la curva en el punto considerado.

Ahora bien, es evidente que:
a. La circunferencia es la única curva de radio de curvatura constante.
b. Todas las otras curvas tienen diferentes radios de curvatura en sus diversos segmentos.
c. Hay curvas que tienen todos sus diversos centros de curvatura situados a un mismo lado de la
   curva (Figura 5.3), y caracterizados por el hecho de que ninguna de sus tangentes corta a la
   curva. Esto ocurre, por ejemplo, en la elipse y, en general, en las curvas convexas. Pero hay
   otra clase de curvas en las cuales el centro de curvatura se halla tan pronto a un lado como a
   otro de la curva. Las curvas de este tipo se caracterizan por el hecho de que sus tangentes
   pueden cortar la curva (Figura 5.4). Siempre que el centro de curvatura pasa de un lado a otro
   de la curva, se dice que la curva presenta un punto de inflexión.

Por lo anteriormente expuesto, se puede afirmar que, para que e1 enlace de dos curvas sea
perfecto, es preciso que las dos curvas tengan, en el punto de enlace, la misma tangente.

Sobre tales consideraciones se basan las distintas construcciones geométricas ilustradas en las
figuras 5-14, aunque con frecuencia, en el dibujo industrial, los enlaces se efectúan generalmente
por métodos empíricos.




                                  Figura 5.2. Si no se verifica la continuidad, es decir, si se observa
                                  un brusco cambio de dirección en el punto de enlace, es que éste
                                  está mal dibujado.


       A




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                   Dibujo Mecánico
5-8     Construcciones Geométricas




                                                         Figura 5.3. Toda curva, en cada uno de sus
                                                         puntos, tiene un radio de curvatura,
                                                         perpendicular a la tangente en dicho punto
                                                         e igual al radio de la circunferencia que, en
                                                         un trazo más o menos corto en torno a
                                                         dicho punto, se confunde con la curva
                                                         dada. En algunas curvas, el radio de
                                                         curvatura se halla siempre a un mismo lado
                                                         de la curva, como en esta figura.


Figura 5.4. En otras curvas, en cambio, el radio de curvatura se halla unas veces a un lado y otras al
otro lado de la curva. En el punto en que el radio de curvatura pasa de uno a otro lado de la curva,
se observa que la tangente corta la curva, como se puede ver en los puntos F1 y F2 de esta figura.
Estos puntos se llaman puntos de flexión.




                                  F1
                                                               F2




Problema nº. 14. Enlazar dos segmentos AB y CD en
                                                               A
ángulo recto.
Se supone que los dos segmentos son de tal longitud que
prolongados hasta su intersección M, los segmentos BM y
CM resulten iguales. En caso de no ser así, se prolongará
uno de los dos segmentos hasta que se cumpla la condición
enunciada. Supuesto esto:                                                     O
                                                               B
1. Se hace centro en B y en C, con abertura de compás
    igual a BM, y se trazan dos arcos que se cortan en O.
2. Con centro en O y la misma abertura de compás se
    dibuja el arco de enlace.
                                                               M             C                   D




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                   Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-9


Problema nº. 15. Enlazar dos rectas convergentes r1 y r2 con un arco de circunferencia de radio dado
R.
1. Se trazan dos paralelas a las rectas r1 y r2 a la distancia R; estas paralelas se cortan en O,
    centro del empalme.
2. Desde O se trazan las perpendiculares OA y OB respectivamente a r1 y r2; se determinan así los
    puntos A y B de los que sale el arco de enlace.
3. Con centro en O y radio OA se traza el enlace pedido.
El enlace puede también ser parabólico.

                                        r1


                                                                     A
                                                                     R

                                                                 O

                                               R
                                                                     B
                                       r2




Problema nº. 16. Enlazar dos rectas
                                                          r2
convergentes, formando entre sí un ángulo
obtuso.
La construcción corresponde perfectamente
con la precedente.
                                                                         O

                                                                B    R
                                                                                  r1
                                                                         A


Problema nº. 17. Enlazar los dos
segmentos paralelos AB y CD indicados en
la figura.
                                                  1. El enlace se ha de efectuar con dos arcos
       C                                        D    de circunferencia de diferente radio. Por el
                                                     extremo C del segmento más alargado
          O       O1                                 hacia la zona del enlace, se traza una
                                                     perpendicular CE, hasta su encuentro con
                                                     la prolongación de AB.
      F                                           2. Haciendo centro en E se transporta EF =
                                                     EA.
                                                  3. Se dibuja el eje del segmento CF
      E          A                              B    prolongándolo hasta su intersección O1 con
                                                     la perpendicular A al segmento AB.


Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
5-10 Construcciones Geométricas


4. Los centros de los arcos de enlace son respectivamente O (radio OC) y O1 (radio OA).


Problema nº. 18. Enlazar dos circunferencias de centros O' y O" y radios R' y R" con un arco de radio
dado R.
1. Haciendo centro en O' se traza un
   arco de radio R-R'. De igual modo,
   haciendo centro en O", con radio
                                                A
   R-R" se traza un arco que corta el
   precedente en O centro del enlace.
2. Uniendo O con O' y con O" se                                                                    B
   determina,         sobre        sus              R'     O'                              O'' R''
                                                                R-R
   prolongaciones, los puntos A que                                 '
   delimitan el enlace.
3. Con centro en O y radio R se                                                R''
                                                                             R-               R
   dibuja el enlace pedido.                                           O




                                                   Problema nº. 19. Enlazar una recta a con un arco
A                a                 B
                                                  de circunferencia de radio R, mediante un arco de
                        O                         circunferencia de radio dado r.
                                                  1. Se traza una paralela a la recta “a” a la
                                  R-




                                         r
                                                       distancia r.
                                     r




                                                  2. Con centro en O y radio R-r se traza un arco
          R




                                  O'
                                                       hasta cortar en O' a la paralela antes trazada.
                                                       O' es el centro del enlace.
                                                  3. Con centro en O' y radio r se traza el enlace
                                             C         BC.



Problema nº. 20. Enlazar una recta a con una
circunferencia de centro O y radio R, con un arco de                                      O
                                                                                                       R
radio r.
1. Se traza una paralela a “a”, a la distancia r.
2. Con centro en O, se traza un arco de radio R + r,                       R+r

     hasta su intersección O' con la paralela trazada
                                                                                 r
     anteriormente.                                                        O'
                                                                   r
3. Haciendo centro en O' se traza el arco de enlace
     AB de radio r.                                       a
                                                                       B




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                      Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas          5-11




                           O                   Problema nº. 21. Enlazar una recta a y una circunfe-
                                       R       rencia de centro O y radio R, en la posición indicada en
                                               1a figura mediante un arco de radio dado r.
               r       B
             R+                                1. Se traza una paralela a “a”, a la distancia r.
     r                                         2. Con centro en O, se traza un arco de radio R + r,
             O'                                     hasta su intersección O' con la paralela trazada
                                                    anteriormente.
                                               3. Haciendo centro en O', con radio r, se traza el
                                           r


                                   a
         A                                          enlace pedido AB.




Problema nº. 22. Enlazar una circunferencia de
centro O y radio R con un segmento AB en el                                                        O
                                                                                                              R
punto B.
1. Por B se traza la perpendicular a AB y
    sobre ella se toma BC = R.                         A
                                                                                          F
2. Se une C con O y se dibuja el eje de CO,                                       O'
    que cortará en O´ la prolongación de BC.
3. Haciendo centro en O' y con radio O´B se                                   B
    traza el arco de enlace BF pedido.


                                                                          C




                                                   Problema nº. 23. Enlazar en el punto P la
                                                   circunferencia de centro O y radio R con una recta
                                                   a.
                           O                       1. Se traza el radio OP y su prolongación a la
                                       R                tangente t en P a la circunferencia, que cortará
                                                        en C la recta a.
                   P                               2. Se traza la bisectriz b del ángulo formado por a
     b O'                                               y t, que cortará en O´ la prolongación de OP.
                                                   3. Haciendo centro en O´ con radio O´P se traza
                                                        el arco de enlace PS pedido.
 a
              S                c




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                        Dibujo Mecánico
5-12 Construcciones Geométricas


       3


                                                    Problema nº. 24. Trazar la tangente a una
               2
                                                    circunferencia en un punto P de la misma.
                                                    Recordando por la geometría que la tangente es
                                                    perpendicular al radio que pasa por el punto de
                               O
       P
                       1
                                                    contacto, el problema se reduce a trazar la
                                                    perpendicular a un segmento OP por su extremo P.




    Problema nº. 25. Dada una circunferencia c de
    centro O, trazarle una tangente por un punto                             B
    exterior P.                                               c                                1
    1. Se determina el punto medio M del segmento                                90°


        OP.
    2. Haciendo centro en M con radio OM, se traza
                                                                       O                      M           P
        una circunferencia que corta en B y C la
        circunferencia dada.
    3. Las semirrectas PB y PC son las tangentes
        pedidas, por ser rectos los ángulos formados                                           2
        por las tangentes con los radios respectivos                        C
        en los puntos de contacto, ya que están
        inscritos en una semicircunferencia.




                                           Problema nº. 26. Trazar una circunferencia de radio r,
                                           tangente a un segmento CD en su extremo.
                                           Este problema es el inverso del indicado en el número 14.
                               O
                                           1. Por el extremo D del segmento dado se levanta una
                               3               perpendicular D3, con la construcción número 3.
                                           2. Haciendo centro en D, con radio r, se corta esta
                           2
                                               perpendicular en O.
                                           3. Haciendo centro en O, y con el mismo radio r, se traza la
                   1                           circunferencia, que resuelve el problema propuesto.
C                                  D



           A               r           B




    Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                    Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas    5-13




                                                           Problema nº. 27. Trazar una circunferencia
                                            3
        1                                                  que pase por tres puntos dados A, B y C,
                            B                              que no están en línea recta.
                                                           1. Se une A con B y B con C, trazando de
                                                               este modo dos cuerdas de la
                                                C              circunferencia.
                                                           2. Teniendo presente que los radios
A
                                                               perpendiculares a las cuerdas las
                                        4
                    2                                          cortan en su punto medio, se trazan los
                                                               ejes de las cuerdas AB y BC. Su punto
                                                               de intersección será el centro O de la
                                                               circunferencia pedida, cuyo radio será
                                O
                                                               OA = OB = OC.


                                                                           a
Problema nº. 28.           Construir una media              A                              B
                                                                     b
proporcional a dos rectas o longitudes.                     A                   C
1. Dadas las rectas AB y AC de longitudes a y b
                                                                                     D
    respectivamente, se suma una a continuación
    de la otra.
2. En el punto medio 1 se describe una
    semicircunferencia de radio A1.
3. En el punto B se traza una perpendicular hasta
    cortar la semicircunferencia en el punto D.
4. La distancia BD es la media proporcional.               A                     B               C




                                                    Problema nº. 29. Construir la tercera proporcional
                                                    a dos rectas o longitudes.
                                                    1. Dadas las rectas AB y AC de longitudes a y b
                a
    A                               B                   respectivamente, sobre una recta se suman las
    A
            b                                           longitudes a y b.
                        C
                                                    2. A partir de A formando un ángulo cualquiera se
    A                               B           C       traza la longitud menor.
                                                    3. Se une con una recta los puntos B y D.
                                                    4. Se prolonga la longitud menor y paralela a BC,
                                                        se traza una recta por el punto de terminación
                                                        de la suma de las longitudes dadas, cortando a
                                                        la prolongación en le punto E.
                                                    5. La distancia CE es la tercera proporcional.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                      Dibujo Mecánico
5-14 Construcciones Geométricas



                                                Problema nº. 30. Construir la cuarta proporcional a
                                                tres rectas o longitudes.
                                      c
                                  b
                                                1. Dadas las rectas AB, AC y AD de longitudes a,
B
                              a
                                                     b y c respectivamente; con las dos longitudes
                                                     mayores se traza un ángulo.
              D                                 2. Sobre la longitud mayor se traza la longitud
                                                     menor.
                                                3. Se une B y C y paralela a esta línea se traza
    C             E               A                  una línea en el punto D, obteniendo el punto E.
                                                4. La distancia AD es la cuarta proporcional.


Problema nº. 31. Rectificar un arco.
1. Dado el arco AB, se trazan rectas desde
   A y B hasta el centro O.                                                      A
                                                                                           F
2. Por A o por B se traza una
   perpendicular, en este caso se trazara
   en B.
3. Una los puntos A y B con una recta y            O                             C

   encuentre su punto medio C.
4. Extiende la recta de unión de A y B una
   distancia igual a la longitud AC = AB,
   obteniendo el punto D.                                                        B

5. Con D como centro, se traza un arco a
   partir de A que corte la perpendicular
   trazada en B en el punto F.                                                   D
6. La distancia BF es la longitud rectificada
   del arco AB.


Problema nº. 32. Trazar las tangentes exteriores a dos circunferencias dadas, externas una a otra y
de diferentes radios r y r´.
1. Se unen los puntos OO´ de ambas circunferencias y se determina el punto medio E de OO´ y el
    punto P de intersección de la circunferencia mayor con OO´.
2. Con centro en E, se traza la circunferencia que pasa por O y O´.
3. Llevando desde P hacia O un segmento PQ igual a r´, se tiene en OQ la diferencia entre r y r´.
4. Se traza la circunferencia con centro en O y radio OQ, determinando las intersecciones R y S
    con la circunferencia trazada en el número 2.
5. Uniendo R y S con O, se determina sobre la circunferencia mayor los puntos de contacto A y C
    de las tangentes.
6. Trazando las rectas O´B y O´D respectivamente paralelas a OA y OC, se determinan sobre la
    circunferencia menor los puntos de contacto B y D de las tangentes.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-15


7. Uniendo A con B y C con D, se tienen las tangentes pedidas.


                                                   1
                                  A
                                                                             B
                             S

                                      Q       P
                            O                      E                         O'

                             R
                                                                             D

                                  C                   2




Problema nº. 33. Trazar las tangentes interiores a dos circunferencias dadas con centros en O y O´
y radios r y r´, externas una a otra.
1. Se determina el punto medio E del segmento OO´ y se traza la circunferencia mayor, se corta la
    circunferencia anteriormente trazada en F y G.
2. Haciendo centro en O y con radio O´P, distancia del centro O´ a la circunferencia mayor, se
    corta la circunferencia anteriormente trazada en F y G.
3. Uniendo O con F y G se determinan los puntos de contacto A y D sobre la circunferencia mayor.
4. Trazando desde O´ las O´C y O´B respectivamente paralelas a OA y OD, se determinan los
    puntos de contacto B y C sobre la circunferencia menor.
5. Las rectas que unan A con C y B con D son las tangentes pedidas.



                                          F

                                          A
                                                  1

                                                                   B

                                  O           P   E                     O'


                                                                    C

                                          D

                                          G




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                   Dibujo Mecánico
5-16 Construcciones Geométricas


                                                                             E
Problema n.° 34. Construir un triángulo
equilátero, dado un lado AB.
1. Se traza la base CD del triángulo, igual a AB.
2. Con abertura del compás igual a AB y con
    centro respectivamente en C y en D se
    trazan dos arcos de circunferencia que se
    cortan en E, tercer vértice del triángulo
    pedido.
3. Uniendo C y D con E, se resuelve el
    problema.                                               C                                     D

                 C                                           A                                B



                                          Problema nº. 35. Construir un triángulo isósceles, dada la
                                          base A'B' y el lado l.
                                          1. Se traza la base AB.
                                          2. Con abertura de compás igual a l y con centro,
                                              respectivamente en A y en B, se trazan dos arcos, que
                                              se cortan en C, vértice del triángulo isósceles pedido.
                                          3. Uniendo A y B con C, se resuelve el problema.
  A                               B

    A'                       B'
                l



                                                                               C
Problema n.° 36. Construir un triángulo escaleno, dados los tres
lados l1 l2 y l3.
1. Se traza la base AB del triángulo, igual, a l1.
2. Haciendo centro en A con radio l2 y en B con radio l3, se
     trazan dos arcos de circunferencia que se cortan en C.
3. Uniendo A y B con C, se resuelve el problema
Nota: Intercambiando los lados l2 y l3 se obtienen dos triángulos,
aparentemente iguales, que son dos soluciones del problema
geométrico. A1 resolver los problemas técnicos se ha de poner
atención en este caso, porque generalmente uno solo de los dos       A                            B
triángulos representa la solución de un problema tecnológico.                      l1
                                                                                   l2
                                                                                   l




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                    Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-17


                                                 Problema n.° 36 bis. Construir un triángulo
                         D
                                                 rectángulo, dado un cateto l y la hipotenusa l 1.
                                                 La construcción se basa en la propiedad de ser
                                                 recto     el    ángulo    inscrito      en    una
                                                 semicircunferencia.
                                                 1. Trazando AB igual a l 1, y determinando su
                                                     punto medio C, se traza una
                                                     semicircunferencia de diámetro AB.
                                                 2. Haciendo centro en A con radio igual a l, se
A                            C                 B     traza un arco que corta en D la
                                                     semicircunferencia.
                                 l1              3. Uniendo D con A y con B se tiene el
                                                     triángulo rectángulo ABD pedido.
                 l


    Problema n.° 37. Construir un triángulo,
    dados dos lados λ y λ∋ y el ángulo
                                                             α
    comprendido α.
                                               Ο
    1. Se traza un segmento AB de longitud
                                                                 λ∋
       igual a λ.
    2. Se construye sobre el mismo el ángulo                 λ                               Χ
       α.
    3. Haciendo centro en A, con abertura de                                      λ∋
       compás igual a λ∋, se corta en X el
       segundo lado del ángulo.                                                  α
    4. Uniendo A, B, X, se resuelve el
                                                                      Α                          Β
       problema                                                                      λ


     D                                C

                                          Problema n.° 38. Construir un cuadrado, dado su lado l.
                                          1. Se traza el segmento AB, igual a l.
                                          2. Por A se levanta la perpendicular a AB.
                                          3. Haciendo centro en A, con abertura de compás igual
    3
                                             a l, se corta en D dicha perpendicular.
                                          4. Haciendo centro en B y en D, siempre con la abertura
                                             de compás igual a l, se trazan dos arcos de
             2                               circunferencia que se cortan en C, determinando así
                                             el último vértice del cuadrado.
                                          5. Uniendo A, B, C, D, se obtiene un cuadrado que
                                             resuelve el problema.
        A            1                B




    Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                            Dibujo Mecánico
5-18 Construcciones Geométricas


Problema n. ° 39. Construir un pentágono
regular, dado el lado l.
1. Se traza el lado AB igual a l, y se prolonga                            D
    desde B. Se traza el eje de AB dibujándose
    con trazo y punto.
2. Haciendo centro en A y en B, con radio l, se
                                                                                    M
    trazan dos arcos, algo mayores que 1/4 de          E                                     C
    circunferencia.
3. Por el extremo B se levanta una
    perpendicular, que cortará en M el arco de
                                                  l
    centro A trazado anteriormente.
4. Con centro en O y radio ON, se traza el arco
    que corta en N la prolongación de AB.
5. Haciendo centro respectivamente en A y en                   A         O            B            N
    B, con radio AN, se trazan dos arcos que se
    cortarán en D, vértice superior del
    pentágono.
6. Finalmente, haciendo centro en D, con radio igual a l, se cortan en C y E los arcos con centros B
    y A trazados en el nº. 2.
7. Uniendo A, B, C, D, E, se obtiene el pentágono pedido.


                                                      Problema n. ° 39 bis. Construir un polígono
                                                      regular, dado su lado l (en el ejemplo se
                                  D
                                                      considera un polígono de 5 lados).
                                                      1. Con el lado AB como radio y A como centro
                                                          se describe una semicircunferencia.
                                                      2. Se divide la semicircunferencia en cinco
            E                                     C       partes iguales.
                2           3                         3. Por la segunda división a partir de la
                                                          izquierda, se traza una línea radial A2.
   1                                  4
                                                      4. Por las divisiones 3, 4 y 5 se prolongan las
                                                          líneas radiales.
                                                      5. Con AB como radio y B como centro se
                                                          corta la línea A4 en C.
                                          5
                     A            0           B       6. Con C como centro y el mismo radio, se
                                                          corta A3 en D.
                                  l                   7. Uniendo A, B, C, D, E y A se obtiene el
                                                          polígono pedido.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                   Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-19



                                                      Problema nº. 40. Construir un hexágono, dado el
                                                      lado L.
            E                         D               La construcción se basa en la propiedad de que el
                                                      lado del hexágono es igual al radio de la
                                                      circunferencia circunscrita.
                                                      1. Se traza un lado AB igual a L.
                                                      2. Haciendo centro en A y B, se describen dos
                                                           arcos, que se cortan en O, centro de la
F                                               C
                                                           circunferencia circunscrita.
                                                      3. Trazando la circunferencia circunscrita, se
                                                           obtienen otros dos vértices C y F del
                                                           hexágono, en la intersección de los arcos
                                                           antes trazados con la circunferencia.
                                                      4. Haciendo centro respectivamente en C y F,
                                      B                    siempre con radio igual a L, se corta la
             A
                                                           circunferencia en los puntos E y D, últimos
                                                           vértices buscados del hexágono.
                                                      5. Uniendo A, B, C, D, E, F, se resuelve el
                                                           problema.

    Problema nº. 41. Construir un octágono regular,                           F                E
    dado el lado l.
    1. Se traza un segmento AB, igual a l, y se traza el
       eje, determinando el punto medio M de AB.
    2. Con centro en M y radio MA, se traza media                 G                                       D
       circunferencia, que corta en E el eje de AB.
    3. Haciendo centro en E, se describe una                                         O
                                                         l
       circunferencia de radio EA, que corta el eje de
       AB en el punto O, centro de la circunferencia
       circunscrita al octágono.                                  H                                       C
    4. Transportando sucesivamente a partir de A el                                      E
       lado l, siete veces, se determinan sobre la
       circunferencia los vértices H, G, F, E, D, C,                                   M
       uniendo los cuales se resuelve el problema.                            A               B
                        A

                                            Problema n.° 42. Inscribir en una circunferencia de radio
                                            dado un triángulo equilátero.
                                            1. Se traza un eje (p. ej., vertical) de la circunferencia.
                                               Sean A y D las intersecciones de este eje con la
                      O                        circunferencia.
                                            2. Con centro en D y radio igual al de la circunferencia se
                                               traza un arco que determinará sobre la circunferencia
       B                                  C    dos puntos B y C.
                                            3. Uniendo A, B, C, se obtiene el triángulo pedido.


    Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
5-20 Construcciones Geométricas


                                                                                A
Problema n.° 43. Inscribir en una circunferencia un
hexágono regular.
1. Se traza un eje, por ejemplo, vertical de la
                                                             B                                       F
   circunferencia; sean A y D sus intersecciones
   con la circunferencia dada.
2. Haciendo centro en A y en D, con radio igual al                              O
   de la circunferencia dada, se corta esta última en
   B, F, C, E.
3. Uniendo A, B, C, D, E, F, A, se obtiene el
   hexágono pedido.                                          C                                       E


                           D
                                                                                D

                            A                     Problema n.° 44. Inscribir en una circunferencia
                                                  un cuadrado.
                                                  1. Se traza un diámetro CE de la circunferencia,
                                                      que será una diagonal del cuadrado.
     C                                        E
                                                  2. Se traza el diámetro DF, perpendicular a CE.
                                                  3. Uniendo C, D, E, F, C, se tiene el cuadrado
                                                      pedido.
                               B


                                                                                     I
                           F

                                                                  H                                  L
                                                                                     A
Problema n.° 45. Inscribir en una circunferencia un                         C                D
octágono regular.
1. Se trazan dos diámetros perpendiculares como en la
    construcción anterior; quedando así determinados        G
                                                                                O                        M
    sobre la circunferencia 4 vértices del octágono.
2. Se trazan luego las bisectrices de los círculos rectos
                                                                        F                        E
    formados por los diámetros antes trazados, con lo que
    se determinan sobre la circunferencia los otros 4                                    B
    vértices del octágono.                                        Q
3. Uniendo consecutivamente los vértices así
    determinados, se resuelve el problema.                                          P




Problema n.° 46. Inscribir en una circunferencia un pentágono regular.
a) Primera construcción:
1. Se trazan dos diámetros perpendiculares AB y HN.
2. Se determina el punto medio E del radio OB.
3. Haciendo centro en E, con radio EH, se traza el arco HF.
4. Con centro en H y radio HF, se traza el arco FG. La cuerda HG de la circunferencia es el lado
    del pentágono pedido.

Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                     Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas     5-21


5. Transportando con el compás dicho lado, 4 veces consecutivas, se determinan los otros vértices
   del pentágono.

b) Segunda construcción:
1. Se trazan dos diámetros perpendiculares AB, HE.
2. Se determina el punto medio C de OB y se traza una circunferencia con centro en C y radio
    mitad del de la circunferencia dada; esta segunda circunferencia resultará tangente interna a la
    dada, pasando por su centro.
3. Uniendo C con E se cortará a la circunferencia menor en el punto D.
4. Haciendo centro en E, con radio ED, se traza el arco FDL, que determina sobre la circunferencia
    dada dos vértices consecutivos F y L del pentágono pedido.
5. Transportando sucesivamente con el compás la cuerda FL, se determinan los otros vértices del
    pentágono.
N. B. Si se quieren determinar los vértices del decágono inscrito, bastará trazar las bisectrices de los
ángulos céntricos correspondientes a los lados del pentágono.
                          H                                                 H




                                                                                                  I
    G                                          I        G


    A           F        O           E             B   A                    O           C             B



                                                                                    D



            M                            L                      F                           L

                          N                                                  E

                          a)                                                 b)


Problema nº. 47. Inscribir en una circunferencia un polígono regular de n lados.
a) Caso de que sean impares, por ejemplo, 7:
1. Se traza un diámetro AB de la circunferencia y se le divide en n partes iguales).
2. Haciendo centro en A y en B, con abertura de compás igual al diámetro AB, se trazan dos arcos
    de circunferencia que se cortarán en C y D.
3. Desde C y D se trazan las semirrectas que, pasando por !os puntos de orden par (2, 4, 6, etc.)
    de AB, cortarán a la circunferencia en los puntos E, F, G, L, I, H, que, junto con el punto A,
    constituyen los vértices del polígono pedido.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                     Dibujo Mecánico
5-22 Construcciones Geométricas


                                                          A

                                                          1
                                              L                               E
                                                          2


                                                          3
                      C                                                                           D
                                                          4
                                      I                                               F
                                                          5

                                                          6
                                                  H                   G

                                                      B


b) Caso de que n sea par (por ejemplo, 10):
1. y 2. Se opera como en el caso anterior.
2. Desde C y D se trazan las semirrectas que pasan por los puntos de división
    de orden impar. Se prosigue del mismo modo antes explicado.
Estas dos construcciones no son matemáticamente exactas, pero suficientes en la práctica.

                                                  I   A           L
                                                      1

                                                      2                       M
                                          H
                                                      3

                                                      4

                      C                               5                                       D
                                  G                                               N
                                                      6
                                                      7

                                                      8
                                          F                                   O
                                                      9


                                                  E   B           P




Problema n.° 48. Construir un óvalo, dado su
eje menor.                                                                                A
1. Se traza el eje del segmento AB (con trazo
    y punto) y se determina su punto medio O;
    con centro en el mismo, se transporta la                  3                                                     1

    longitud OB a OE y OF.
2. Uniendo E y F con A y con B se prolongan C                             E               O                F
                                                                                                                        D
    estas semirrectas más allá de E y de F.
3. Con centro en B y radio BA se describe el                                                                        2
    arco 1A3; y con centro en A y el mismo
    radio, el arco 2B4.
4. Con centro en E y F y con radio igual E3,
    se trazan respectivamente los arcos 3C4 y                                             B
    1D2, que completan el óvalo pedido.

Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                   Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-23




                           M
                                                Problema n.° 49. Construir un óvalo, dado su eje
                                                mayor.
                                                1. Se traza el eje del segmento AB (con trazo y
                                                   punto), determinándose un punto medio O.
                           C
                                                2. Se divide AB en 4 partes iguales y, haciendo
                                       2
        1                                          centro en O1, y O2 se describen dos
                                                   circunferencias de radio igual a O1O.
                                                3. Haciendo centro en A y B respectivamente, con
            O1                    O2
A                      O
                                            B      radio igual a AO2, se trazan los arcos NO2M y
                                                   NO1M.
                                                4. Se unen M y N con O1 y O2, prolongando estas
                                                   semirrectas hasta su intersección con las dos
        4                               3
                           D                       circunferencias trazadas en 2.
                                                5. Con centro en M y N, con radio M4, se trazan
                                                   respectivamente los arcos 4D3 y 1C2.
                                                6. Con centro en O1 y O2, se trazan los arcos 4A1 y
                           N                       3B2, que completan el óvalo pedido.


Si se pide la construcción de un óvalo, dados los dos ejes, se procede del modo siguiente:
1. Se trazan los ejes AB y CD perpendiculares
    entre sí y cortándose en O; se unen los puntos
    B y C.
2. Se toma desde C la distancia CF igual a la                                C
    diferencia entre los dos semiejes dados y se                                              L
    determina el punto medio G de FB.                                                 F
                                                                                              G
3. Se levanta por G la perpendicular a FB y se                                            H           B
    buscan sus intersecciones con los ejes (o sus A                            O
    prolongaciones) determinando los puntos H e I.
4. Con centro en I se traza el arco CL, y con
    centro en H se traza el arco LB, quedando                                D
    dibujado un cuarto del óvalo pedido.

Las otras tres partes del óvalo se trazan de modo
simétrico.
                   A


                                                    Problema n ° 50. Construir un ovoide dado su
                                            1       eje menor AB.
                                                    1. Se traza el eje del segmento AB y se
                  O                    O'               determina su punto medio.
    C                                           D
                                                    2. Se traza una circunferencia de diámetro
                                                        determinando el punto O'; la semicircun-
                                            2           ferencia ACB nos dará la mitad del ovoide.
                                                    3. Se trazan las semirrectas AO' y BO'
                                                        prolongadas.
                   B
Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                  Dibujo Mecánico
5-24 Construcciones Geométricas


4. Haciendo centro en A y en B, con radio AB, se trazan respectivamente los arcos B2 y A1.
5. Haciendo centro en O', con radio O'1, se traza el arco 1D2 que completa el ovoide pedido.

Si fuesen dados los dos ejes, se efectuaría la construcción que indica la figura

1. Descrita la circunferencia cuyo                                                                     C

    diámetro es el eje menor, y trazados
    los dos ejes perpendiculares,
    convenientemente prolongados, se
    toma CD igual al eje mayor, siendo
                                                                                                                           B         G
    AB el eje menor.                                                   A                              O

2. Se une A con D con un segmento
    sobre el que se toma AF, igual a la
    diferencia entre los dos ejes.                                                  F
3. Se traza el eje del segmento FD,                                                                        E
    que cortará en H y G el eje vertical y                                                             H
    la prolongación del horizontal.                                                 I
4. Con centro en G se traza el arco AI,
    y con centro en H se traza el arco
    ID.                                                                                               D
La otra mitad del ovoide es simétrica.

Problema nº. 51. Construir una elipse, dados los dos ejes AB y DC.
1. Con centro en C y radio igual a la mitad del eje mayor, se traza el arco F1EF2, determinando los
   dos focos F1 y F2.
2. Escogiendo sobre el eje mayor un punto 1 y haciendo centro en F2, con radio 1B se trazan dos
   arquitos; con centro en F1 y radio Al se trazan otros dos arquitos que cortan a los anteriores
   determinando los puntos M1 y M2; se tienen así dos puntos de la elipse. Al mismo tiempo se
   pueden determinar los puntos M3 y M4 simétricos de los primeros respecto al eje CD.
3. Se repite la construcción cuantas veces se quiera, escogiendo el eje OB, los puntos 2, 3, 4, 5,
   etc., a voluntad; cada vez se determinarán 4 puntos de la elipse.
4. Uniendo los puntos determinados con una línea continua, valiéndose de una plantilla para cur-
   vas, se traza la elipse pedida.
                                             Q1           Q3
                                        P1        C                        P3
                                   O1                                                   O3
                             N1                                                                   N3
                        M1                                                                                 M3


                    A         F1                  O                                              F2            B
                                                          5        4            3       2    1



                        M4                                                                                 M2

                             N4                       E                                           N2
                                   O4                                                   O2
                                        P4                                 P2
                                             Q4       D       Q2




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                    Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas    5-25



Problema n.° 52. Construir una elipse, dados los dos ejes AB y DC (otra construcción).
1. Haciendo centro en O, se trazan dos circunferencias cuyos diámetros sean respectivamente el
   eje mayor y el eje menor de la elipse.
2. Se divide una de las circunferencias en un número cualquiera de partes (p. ej., 12), iguales o
   desiguales, y se trazan los radios correspondientes.
3. Por los puntos de intersección de cada radio con la circunferencia menor se trazan paralelas al
   eje mayor; por los puntos de intersección de cada radio con la circunferencia mayor se trazan
   paralelas al eje menor. Las intersecciones de cada par de rectas así trazadas son otros tantos
   puntos de la elipse.
4. Uniendo los puntos así determinados con una línea continua, sirviéndose de una plantilla para
   curvas, se traza la elipse pedida.
                                   R1                              Q1



                                                    C
                                  R                                 Q
                                                        Q2                  P1
                                           R2

                                                              P2
                                                                        P


                       B                        O                                A




                                                    D




Problema nº. 53. Construir una Elipse por el Método del Paralelogramo.
Este método puede usarse tanto cuando se conocen los ejes mayor y menor o bien un par
cualquiera de diámetros conjugados.
1. Sobre un par cualquiera de diámetros conjugados se construye un paralelogramo.
2. Se divide AO en un número cualquiera de partes iguales (a mayor número, mayor precisión),
    numerando los puntos a partir de A.
3. Se divide AG en el mismo número de partes iguales. Al igual que el punto anterior, se numeran
    los puntos a partir de A.
4. A partir del punto D se trazan rectas que lleguen hasta los puntos incluidos en la recta AG.
5. A partir del punto E, se trazan rectas que crucen los puntos incluidos en la recta AO y se hacen
    llegar hasta las rectas creadas en el numeral anterior de igual valor. (Así se intersectarán el 1
    con el 1, el 2 con el 2, y así sucesivamente).




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                      Dibujo Mecánico
5-26 Construcciones Geométricas


6. Las intersecciones serán los puntos de la curva. Se repite el procedimiento anterior para crear la
   otra mitad de la elipse.
                                                D
                  3
                  2
                  1
                 A                                O
                         1                                                          B
                                  2     3




                                                E



Problema nº. 54. Construir una Elipse por el
                                                                                G
Método de Diámetros Conjugados.                                        H            F
1. Dados los diámetros conjugados AB Y DE,
   se describe una circunferencia sobre el                                                   D

   diámetro AB.
2. Desde diferentes puntos ubicados sobre la
   circunferencia F, G y H se trazan
   perpendiculares FF´, GO y HH´ al diámetro           A                   H'   O       F'           B
   AB.
3. Desde H y F, etc., se trazan paralelas a GD,
   y desde H’ y F’, paralelas a OD.
4. La intersección de las rectas que pasan por                     E
   F y F’ da un punto de la elipse, la
   intersección de las que pasan por H y H’
   otro punto, y así sucesivamente.


Problema nº.55. Construir una hipérbola, dados los focos F1 y F2 y el eje transverso V1V2.
1. Se traza una circunferencia de centro O y diámetro F1F2.
2. Trazadas por V1 y V2, las perpendiculares a F1F2 se determinan los puntos A, B, C, D sobre la
   circunferencia trazada anteriormente; uniendo A con B y C con D se determina el eje no trans-
   verso MN.
3. Se marcan sobre el eje xx, desde uno de los dos focos, varios puntos arbitrarios 1, 2, 3, etcétera;
   haciendo centro en F2 con radio V2l, se trazan dos arcos uno encima y otro debajo del eje;
   haciendo centro en F1 con radio V1l, se trazan otros dos arcos que cortarán a los ya trazados en
   P1, P2; análogamente, con los mismos radios e invirtiendo los centros, se obtienen los puntos P3,
   P 4.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                         Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas                       5-27


4. Cada construcción nos da, pues, 4 puntos de la hipérbola, los cuales uniremos después con una
   línea continua, por medio de la plantilla para curvas, obteniendo la hipérbola pedida.



                                                             y

                                                A            M         B
                                      Q3                                        Q1
                                                P3                 P1

                    x                      F1   V1           O    V2       F2                                x
                                        f                                   f 1 2        3   4   5   6       7

                                                P4                 P2
                                      Q4                                    Q2
                                                             N
                                                D                     C
                                                             y




Problema nº. 56. Construir una rama de hipérbola equilátera, dadas las asíntotas Ox y Oy y un punto
A.
               C        A    1    2     3            4            5                  6                   7




                        1'   P

                        2'        Q
                        3'                  R
                        4'                               S         T
                        6'



                0        B                                                                                        X

1. Se trazan desde A las perpendiculares AB y AC a las asíntotas.
2. Tomando sobre la prolongación de AC un número arbitrario de puntos, 1, 2, 3, 4, etc., se unen
   estos puntos con O.
3. Por los puntos de intersección 1', 2', 3', etc., de estas rectas con la perpendicular AB, se trazan
   segmentos paralelos a la asíntota Ox; por los puntos l, 2, 3, etc., se trazan paralelas a la asíntota
   Oy. Los puntos de intersección P, Q, R, S, etc., de cada par de segmentos son otros tantos pun-
   tos de la hipérbola pedida, que se podrá trazar uniendo estos puntos mediante una línea
   continua, valiéndose de una plantilla para curvas.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                  Dibujo Mecánico
5-28 Construcciones Geométricas


                                                                          Problema n.° 57. Construir una parábola, dado el foco y la
                                                                          directriz.
                                                         F
                                                                 G        1. Trazada la directriz d, por F1 se le traza la perpendicular,
   d
                                      D
                                               E                              que será el eje Ox, y se determina el vértice de la
                             C                                                parábola en el punto medio del segmento OF1. A partir
                    B                                                         del foco, se señalan sobre el eje varios puntos
            A
                                                                              arbitrarios, 1, 2, 3, etcétera, por los que se levantan las
                                                                              perpendiculares a Ox, que serán paralelas a la directriz.
   O   V        F                                                     X
                1
                         1        2        3        4        5        6   2. Con centro en F1 y radio OF1 se trazan dos arcos que
                                                                              cortan en A y A' la perpendicular de F1; A y A' son puntos
           A'                                                                 de la parábola.
                    B'                                                    3. Haciendo otra vez centro en F1 con radio O1, se trazan
                             C'                                               dos arcos que cortarán en otros dos puntos de la
                                      D'
                                               E'                             parábola, B, B', a la perpendicular de 1. Se continúan
                                                        F'
                                                                 G'           determinando, de modo análogo, otros puntos de la
                                                                              parábola.
                                                                          4. Uniendo con una línea continua los puntos así de-
                                                                              terminados, se obtiene la parábola pedida.


Problema n.° 58. Trazar una parábola, dados el vértice V, el eje Vx y un punto C.
1. Se busca el punto D, simétrico del C A              1     2     3     4     5  6 7  C
   respecto al eje. Por V se levanta la 7
   perpendicular al eje y por C y D se trazan 6
   las paralelas al eje Vx, AC y BD.           5
                                               4
                                                                      T
                                                               S
2. Se dividen DB y AC en un número 3                     R
   cualquiera de partes iguales (por ejemplo, 21 P
                                                     Q

   8); se dividen igualmente VA y VB en el                                               x
                                               V
   mismo número de partes iguales.
3. Por cada punto de división de VA y VB se 1 P'
                                                     Q'
   traza una paralela al eje; se unen luego 2            R'
                                               3
   con el vértice los puntos de división de 4                  S'
                                                                      T'
   AC y BD. Los puntos de intersección PP', 6  5

   QQ', RR', etc., de los segmentos V1, V2, 7
   etc., con la correspondiente paralela al B          1     2     3     4     5  6 7   D
   eje, son puntos de la parábola.
4. Uniendo los puntos así determinados con una línea continua y empleando la plantilla para
   curvas, se obtiene la parábola medida.


Problema n.° 59. Dibujar la envolvente de una parábola dados el eje Ox, una tangente a y su punto
de contacto P con la misma (Figura 5.5 a).
1. Se traza la tangente b, simétrica de a respecto al eje, en la que se señala el punto Q de
    contacto, simétrico de P.
2. Se dividen OP y OQ en el mismo número de partes iguales, por ejemplo, 12, que se numeran en
    sentido contrario.
3. Uniendo los números correspondientes 1-1', 2-2', 3-3' etc., se obtiene la envolvente pedida.

Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                      Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas           5-29



Con una construcción muy semejante, se dibujan enlaces parabólicos (véase n.° 18), muy usados en
las aplicaciones mecánicas. La Figura 5.5 b indica la construcción de un enlace parabólico entre dos
segmentos AB y CD.

                                                                                      a
                                                                            12                                                         C
                                                                 10
                                                                      11          P
                                                            9
                                                      8
                                                7
                                           6
                                      5
                                 4
                             3                                                                                                     D6
                      2
                1
                                                                                      x                                                5
          O
               12'
                     11'                                                                                                               4
                           10'
                                 9'
                                      8'                                                                                               3
                                           7'
                                                6'
                                                                                                                                   2
                                                      5'
                                                            4'
                                                                 3'                                                                1
                                                                       2'         Q
                                                                             1'
                                                                                          A           B                            0
                                                                                      b               0   1   2    3   4   5   6


                                                 a)                                                           b)




                                                           Problema nº. 60. Construir una parábola por el método de los
      A                                         A'
                                                           alejamientos.
                                                           1. Dado el rectángulo circunscrito, puede trazarse la parábola
      B                          B'
                                                               calculando los alejamientos de la curva medidos a partir de la
      C         C'                                             recta OA. La longitud de estos alejamientos varía en razón
                                                               directa del cuadrado de las distancias a ellos desde el punto O.
      D   D'                                               2. Si se divide A en cuatro partes, DD’ será igual a un
                                                               dieciseisavo de AA’.
      O
                                                           3. CC’, como está al doble de la distancia de O que DD’, será
                                                               igual a cuatro dieciseisavos de AA’, y BB’, igual a nueve
                                                               dieciseisavos.
                                                           4. Si se hubiera dividido OA en cinco partes, las relaciones serían
                                                               1/25, 4/25, 9/25 y 16/25, siendo el denominador de cada caso
                                                               el cuadrado del número de divisiones.
                                                           Este método lo utilizan los ingenieros civiles para trazar arcos
                                                           parabólicos.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                            Dibujo Mecánico
5-30 Construcciones Geométricas

                                                                                                 3'
Problema n.° 61. Construir una espiral de                                  2'                                         4'
Arquímedes, dado el paso ON.
1. Se traza una circunferencia de radio ON y se
   dividen circunferencia y paso en el mismo                 1'                                                                    5'
   número de partes iguales (por ejemplo, 12).
2. Con centro en O y radio O1, se traza un arco                                        C                  D

   1A, determinando un primer punto A de la                                          B                            E
                                                                                     A
   espiral sobre el radio O1'.                               N
                                                          12' 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O                               F                 6'

3. De modo análogo se procede para los puntos
   2, 3, 4, etc., determinando otros tantos puntos                                                                    G
   B, C, D, E de la espiral.                                       M

4. Con ayuda de una plantilla para curvas se                 11'
                                                                                                              H
                                                                                                                                   7'

   unen con una línea continua los puntos de la                                  L
                                                                                                 I
   espiral así determinados.
                                                                           10'                                            8'

                                                                                                 9'

                                                    Problema n.° 62. Construir una espiral, dado el
                                                    paso (construcción aproximada con sólo dos
                                                    centros).
                                                    1. Se traza la recta a, en la que se marca el paso
                                                        OB y se determina su punto medio O1.
                                                    2. Haciendo centro en O1 con radio O1B, se traza
G     E     C      A
                    O   O1
                             B    D   F     H
                                                a
                                                        una semicircunferencia AB.
                                                    3. Haciendo centro en O, con radio OB, se traza
                                                        una semicircunferencia BC, que enlace con la
                                                        anterior.
                                                    4. Haciendo centro en O1 con radio O1C, se traza
                                                        una nueva semicircunferencia, y así
                                                        sucesivamente.



Problema n.° 63. Construir una espiral, dado el paso
(construcción aproximada de 3 centros, llamada del
triángulo).                                                                 c
1. Se dibuja un triángulo equilátero PQR, tuyos
     lados sean iguales a 1/3 del paso; se prolongan                                 C

     sus lados dando las semirrectas a, b, c, luego con
     centro en P y radio PR, se traza el arco RA.
2. Con centro en Q y radio QA, se traza el arco AB.                                      R
                                                                                             P                                 a
3. Con centro en R y radio RB, se traza d arco BC.                                       Q            A

4. Se prosigue del mismo modo, haciendo centro
     sucesivamente en P, Q, R y aumentando                                           B

     correlativamente los radios, hasta haber dibujado                 b
     el número de espiras deseado.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                       Dibujo Mecánico
CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas   5-31

                                I


                                d
                                                                                         Problema n.° 64. Construir una espiral, dado
                                E
                                                                                         el paso (construcción aproximada de 4
                                                                                         centros, llamada del cuadrado).
                                                                                         1. Se dibuja un cuadrado PQRS, de lado
                                A
           c            S       P
                                                                                             igual a un cuarto del paso dado,
    H          D                                                                a   L        prolongando los lados en las semirrectas
                       R        Q         B                    F
                                                                                             a, b, c, d.
                                                                                         2. Se continúa la construcción de modo
                            C                                                                análogo al indicado para el problema
                            b
                                                                                             anterior.
                            G




Problema nº. 65. Dibujar la envolvente de un círculo.
1. Se divide la circunferencia dada en un número cualquiera de partes iguales (por ejemplo, 16) y
   se trazan los radios correspondientes a cada división.
2. Por los puntos de división 1, 2, 3, 4, etc., de la circunferencia se le trazan las tangentes.
3. Haciendo centro en 1, con radio igual a la longitud del arco 1P, se traza el arco PA.
4. Haciendo centro en 2, con radio igual a la longitud del arco 2A, se traza el arco AA1.
5. Análogamente se trazan los arcos A1A2, A2A3, A3A4, etcétera, con lo que se obtiene la
   envolvente pedida.
De modo análogo se traza el desarrollo de un arco de cualquier curva.
                                                                            A7
                                              A6

                                 A5
                                                                                                    A8
                        A4

                      A3                                 4
                                                   3           5
                                          2
                       A2                                               6
                                      1
                                                                            7                                A9
                            A1      P
                                 A 15                    O                      8

                                        14                                  9
                                              13                   10
                                                       12 11                                                  A10




Problema nº. 66. Dibujar una cicloide. Se recuerda que la cicloide es la curva geométrica descrita
por un punto dado de una circunferencia, al rodar, sin resbalar, sobre una recta.
1. Se dibujan la circunferencia generatriz de radio R y la recta r en la posición indicada en la figura,
    y se divide la circunferencia en un número cualquiera de partes iguales, por ejemplo, 16; por los
    puntos de división 1’, 2’, 3’, 4’, etc., se trazan las paralelas a r.
2. Se dibuja el desarrollo AB de la circunferencia, en el que se señalan los puntos de división 1, 2,
    3, 4, etc.


Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                     Dibujo Mecánico
5-32 Construcciones Geométricas


3. Imagínese que la circunferencia rueda (sin resbalamiento) sobre la recta r. Cuando el punto de
   división 1’ se superponga al 1, el punto A se habrá trasladado a A1. Este se determina haciendo
   centro en O1 y trazando un arco de circunferencia de radio R hasta cortar la horizontal del punto
   1’.
4. Cuando el punto 2’ de la circunferencia se confunda con 2, el punto A se habrá trasladado a A2,
   otro punto de la cicloide. Para determinarlo, se procede de modo análogo, haciendo centro en
   O2 y trazando el arco 2A2, hasta su intersección con la horizontal de 2’.
5. Análogamente se van determinando los otros puntos de la cicloide, que se puede dibujar
   fácilmente con ayuda de la plantilla para curvas.




       R           O     O1         O2       4' O3   O4
                                  A4
                   A3                   3'

                    A2             2'
                   A1        1'

               A         1          2          3     4    5   6                                                                  r        B




Problema n.° 67. Dibujar una epi- y una
hipocicloide.                                                                                      1               2         3
                                                                                                                                      4
La epicicloide y la hipocicloide son las                                         8'
                                                                                                   1'
                                                                                                                                              5
curvas descritas por un punto de una                                   7'
                                                                                                             2'                                   6
circunferencia, cuando ésta rueda sobre                                               O
                                                                                                        O1             O2   O3
                                                                                                                                 O4                    7
otra circunferencia, sea por e1 exterior o                        6'                                    3'

el interior de la misma.                                                                                                                                   8

Se repite la construcción precedente,                                       5'
                                                                                          4'


con la única diferencia de que la
rodadura de 1a circunferencia se realiza                                                       R
sobre una circunferencia (por el exterior
o el interior) en vez de hacerlo sobre una
recta; y por lo tanto, en lugar de trazar
las rectas paralelas a la recta r, se
dibujan las circunferencias concéntricas
con aquella sobre la que se efectúa el
rodamiento. El resto de la construcción                                                                           O'

es idéntico.




Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez                                                                                                      Dibujo Mecánico
Capitulo 5
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  • 2. 5-2 Construcciones Geométricas 5.1. GENERALIDADES Muchas veces las líneas que, en su conjunto, constituyen un dibujo técnico, se pueden trazar simplemente empleando los instrumentos (escuadras, reglas, goniómetros, compases, etc.) sin necesidad de recurrir a técnicas especiales. Pero, en cambio, muchas veces es necesario recurrir a construcciones geométricas especiales, que el dibujante debe conocer y saber ejecutar con precisión y rapidez. Tales son, por ejemplo, la bisección y transporte de un ángulo, la construcción de un polígono regular de cualquier número de lados, el trazado de una elipse, etc. Las construcciones de este tipo expuestas en los manuales de dibujo técnico son numerosísimas. En el presente texto sólo se tratará de las que tienen una notoria y efectiva importancia para el dibujante técnico. P Problema nº.1. Dada una recta r y un punto P fuera de la misma, trazar por P la perpendicular a la recta r. 1. Haciendo centro en P, con una abertura de compás cualquiera, pero suficiente (es decir, mayor que la distancia de P a r), se corta la recta r en los puntos 1 y 2. 2. Haciendo centro primero en 1, después en 2, con r una misma abertura de compás cualquiera, se 1 2 trazan dos arcos que se cortan en A. 3. Trazando una recta que pase por P y por A, queda resuelto el problema. A Problema nº. 2. Dada una recta r y un punto P de la misma, trazar por P la perpendicular a la recta r. A 1. Haciendo centro en P, y con cualquier abertura de compás, se traza la semicircunferencia 1-2. 2. Haciendo centro en 1 y en 2, con una misma abertura cualquiera de compás, pero mayor que la anterior, se trazan dos arcos que se cortan en A. r 3. La recta que pasa por P y A es la perpendicular 1 P 2 pedida. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 3. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-3 Problema nº. 3. Dado un segmento AB, trazar una perpendicular por su extremo A. 3 1. Haciendo centro en A, con cualquier abertura de compás, se traza el arco 1-2. 2. Con la misma abertura de compás, haciendo centro en 1, se traza el arco A-2. 2 3. Se traza la recta 1-2, que se prolonga hacia arriba. 4. Haciendo centro en 2 con radio 2-1. Se traza el arco 1-A-3. 5. Uniendo A con 3, se obtiene la perpendicular A 1 B pedida; en efecto, el ángulo 1-A-3 es recto porque está inscrito en una semicircunferencia. Problema nº. 4. Construir el eje de un segmento dado AB. Se recuerda la definición: eje de un segmento es la perpendicular trazada al mismo por su punto medio. 1. Haciendo centro respectivamente en A y en B, con una misma abertura cualquiera de compás, pero mayor que la mitad del segmento dado se trazan por cada uno de los dos centros dos arcos de circunferencia que se cortan en C y D. 2. Uniendo C y D, se tiene el eje de AB pedido. … Problema nº. 5. Dividir un segmento AB en un 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' A número dado de partes iguales (en el ejemplo B 1 las partes pedidas son 7). 2 1. Por A se traza a voluntad una semirrecta 3 AC. 4 2. Se marcan sobre AC, partiendo de A, 7 5 segmentos iguales A1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 6 7 C 5-6, 6-7 de cualquier longitud. 3. Se une el punto 7 con el punto B y por los otros puntos de división 1, 2, 3, etc., se trazan otras tantas paralelas al segmento 7B. Estas paralelas cortan el segmento dado AB en los puntos 1´, 2´, 3´, 4´, etc., que resuelven el problema propuesto. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 4. 5-4 Construcciones Geométricas r1 Problema nº. 6. Bisección del ángulo formado por dos semirrectas r1 y r2 partiendo de un punto A. 1 1. Haciendo centro en A, con una abertura cualquiera de compás, se traza un arco que corta a las semirrectas dadas en 1 y 2. A B 2. Haciendo centro respectivamente en 1 y en 2, se trazan dos arcos con un mismo radio cualquiera, que se cortan en B. 2 3. La semirrecta que pasa por A y B resuelve el problema propuesto. r2 Problema nº. 7. Trisección de un ángulo recto dado. 1. Haciendo centro en el vértice del ángulo recto, con B 1 cualquier abertura de compás, se traza el arco BC. 2. Haciendo centro en B y en C, y siempre con la misma abertura de compás, se corta el arco BC en los puntos 1 2 y 2. 3. Uniendo el vértice del ángulo con los puntos 1 y 2, se tienen las dos semirrectas que resuelven el problema. A C Problema nº. 8. Dividir un ángulo en 4 partes iguales. 1 Este problema se resuelve aplicando 3 veces consecutivas la B construcción de la bisectriz de un ángulo. 3 C 1. Se traza la bisectriz del ángulo. A 2. Con la misma construcción se trazan las bisectrices de los D ángulos 1AC y CA2, determinando así las otras dos 2 semirrectas AB y AD, que junto con la AC resuelven el problema. Problema nº. 9. Construcción de la bisectriz de un ángulo cuyo vértice es inaccesible. 1. Haciendo centro en dos puntos cualesquiera 1 y 2, uno de cada recta, con un mismo radio cualquiera, se trazan dos semicircunferencias. 2. Se traza la recta 1-2, que cortará las dos semicircunferencias en M y N. 3. Se trazan las bisectrices de los ángulos P11M; M1Q1; P22N; N2Q2. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 5. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-5 4. La recta que pasa por los puntos E y F de intersección de las bisectrices resuelve el problema. r1 P1 1 Q1 M D A F N E B Q2 2 P2 r2 Problema nº. 10. Construir un ángulo igual a otro ángulo dado por 1A2… 1 1. Haciendo centro en A, con un radio cualquiera, se traza el arco 12. 2. Sobre la semirrecta A´2´, haciendo centro en A´, y con el mismo radio escogido anteriormente, se A 2 traza el arco 2´1´. 3. Con una abertura de compás exactamente igual a la distancia entre los puntos 1 y 2, y haciendo 1' centro en 2´, se corta el arco trazado anteriormente en 1´. 4. Uniendo una recta 1 con A´ se obtiene el ángulo 1´A´2´, igual al ángulo dado. A' 2' 3 5 Problema nº. 11. Construir un ángulo que 1 sea la suma de dos o más ángulos dados (en el ejemplo se consideran 3 ángulos 1A2, A 2 B 4 C 6 3B4, 5C6). a) 1. Se traza la semirrecta OD y se aplica 3 veces consecutivamente la D construcción de otro, los tres ángulos dados. 2. El ángulo DOE resuelve el problema. 7 8 9 Obsérvese que el resultado es independiente del orden en que transporten 10 los ángulos (propiedad conmutativa). O E b) Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 6. 5-6 Construcciones Geométricas Problema nº. 12. Trazar una paralela a una recta r por un punto P exterior a la misma. 1. Haciendo centro en A, escogido a voluntad, con P B radio AP, se traza un arco de circunferencia que corte en C a la recta r. 2. Haciendo centro en P y con el mismo radio se traza un arco AB. 3. Haciendo centro en C, se toma una abertura de compás igual a la distancia CP. 4. Haciendo centro en A y con el radio CP se corta r C A en B el arco AB antes trazado. 5. Por los puntos P y B se traza la recta PB, que resuelve el problema. Problema nº. 13. Trazar una paralela recta r a una distancia dada AB. E F La paralela se puede trazar por encima o por debajo de la recta r. En el ejemplo se traza por encima de r. 1. Por dos puntos cualesquiera C y D de H la recta r, se trazan dos G perpendiculares a dicha recta r. 2. Con una abertura de compás igual a AB, y haciendo centro sucesivamente r en C y D, se cortan las dos 1 C 2 1 D 2 perpendiculares los segmentos CE y DF iguales a AB. 3. Uniendo E y F se tiene la paralela A B pedida. 5.2. GENERALIDADES SOBRE ENLACES Y CONSTRUCCIONES RELATIVAS A LOS MISMOS Cuando se han de unir dos o más segmentos de curvas uno con otro, para formar una curva única, o bien dos segmentos rectilíneos se han de juntar mediante un trazo curvo, se dice que se realiza un enlace. Para que un enlace sea perfecto es necesario que se verifique la continuidad de la curva en el punto de enlace (Figura 5.1), es decir, que se evite un cambio brusco de dirección (Figura 5.2). Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 7. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-7 Figura 5.1. Cuando se hayan de enlazar entre sí dos o más segmentos de curvas, es preciso que A en el punto de enlace, indicado con A, se verifique la continuidad de la curva. Toda curva, en cada punto tiene su tangente, que puede definirse como una recta que une dos puntos infinitamente próximos de la misma curva: estos dos puntos prácticamente coincidentes, constituyen el punto de contacto entre la tangente y la curva. Tracemos la perpendicular a la tangente en el punto de contacto, por la parte cóncava de la curva. Imaginando que un arco pequeño de la curva correspondiente al punto de contacto se puede sustituir por un arco de circunferencia, el centro de este arco se hallará evidentemente sobre la perpendicular antes trazada, pues, como es sabido, la tangente a una circunferencia y el radio del punto de contacto sor perpendiculares entre sí. El radio del arco de circunferencia que puede sustituir un trazo de la curva se llama radio de curvatura de la curva en el punto considerado. Ahora bien, es evidente que: a. La circunferencia es la única curva de radio de curvatura constante. b. Todas las otras curvas tienen diferentes radios de curvatura en sus diversos segmentos. c. Hay curvas que tienen todos sus diversos centros de curvatura situados a un mismo lado de la curva (Figura 5.3), y caracterizados por el hecho de que ninguna de sus tangentes corta a la curva. Esto ocurre, por ejemplo, en la elipse y, en general, en las curvas convexas. Pero hay otra clase de curvas en las cuales el centro de curvatura se halla tan pronto a un lado como a otro de la curva. Las curvas de este tipo se caracterizan por el hecho de que sus tangentes pueden cortar la curva (Figura 5.4). Siempre que el centro de curvatura pasa de un lado a otro de la curva, se dice que la curva presenta un punto de inflexión. Por lo anteriormente expuesto, se puede afirmar que, para que e1 enlace de dos curvas sea perfecto, es preciso que las dos curvas tengan, en el punto de enlace, la misma tangente. Sobre tales consideraciones se basan las distintas construcciones geométricas ilustradas en las figuras 5-14, aunque con frecuencia, en el dibujo industrial, los enlaces se efectúan generalmente por métodos empíricos. Figura 5.2. Si no se verifica la continuidad, es decir, si se observa un brusco cambio de dirección en el punto de enlace, es que éste está mal dibujado. A Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 8. 5-8 Construcciones Geométricas Figura 5.3. Toda curva, en cada uno de sus puntos, tiene un radio de curvatura, perpendicular a la tangente en dicho punto e igual al radio de la circunferencia que, en un trazo más o menos corto en torno a dicho punto, se confunde con la curva dada. En algunas curvas, el radio de curvatura se halla siempre a un mismo lado de la curva, como en esta figura. Figura 5.4. En otras curvas, en cambio, el radio de curvatura se halla unas veces a un lado y otras al otro lado de la curva. En el punto en que el radio de curvatura pasa de uno a otro lado de la curva, se observa que la tangente corta la curva, como se puede ver en los puntos F1 y F2 de esta figura. Estos puntos se llaman puntos de flexión. F1 F2 Problema nº. 14. Enlazar dos segmentos AB y CD en A ángulo recto. Se supone que los dos segmentos son de tal longitud que prolongados hasta su intersección M, los segmentos BM y CM resulten iguales. En caso de no ser así, se prolongará uno de los dos segmentos hasta que se cumpla la condición enunciada. Supuesto esto: O B 1. Se hace centro en B y en C, con abertura de compás igual a BM, y se trazan dos arcos que se cortan en O. 2. Con centro en O y la misma abertura de compás se dibuja el arco de enlace. M C D Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 9. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-9 Problema nº. 15. Enlazar dos rectas convergentes r1 y r2 con un arco de circunferencia de radio dado R. 1. Se trazan dos paralelas a las rectas r1 y r2 a la distancia R; estas paralelas se cortan en O, centro del empalme. 2. Desde O se trazan las perpendiculares OA y OB respectivamente a r1 y r2; se determinan así los puntos A y B de los que sale el arco de enlace. 3. Con centro en O y radio OA se traza el enlace pedido. El enlace puede también ser parabólico. r1 A R O R B r2 Problema nº. 16. Enlazar dos rectas r2 convergentes, formando entre sí un ángulo obtuso. La construcción corresponde perfectamente con la precedente. O B R r1 A Problema nº. 17. Enlazar los dos segmentos paralelos AB y CD indicados en la figura. 1. El enlace se ha de efectuar con dos arcos C D de circunferencia de diferente radio. Por el extremo C del segmento más alargado O O1 hacia la zona del enlace, se traza una perpendicular CE, hasta su encuentro con la prolongación de AB. F 2. Haciendo centro en E se transporta EF = EA. 3. Se dibuja el eje del segmento CF E A B prolongándolo hasta su intersección O1 con la perpendicular A al segmento AB. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 10. 5-10 Construcciones Geométricas 4. Los centros de los arcos de enlace son respectivamente O (radio OC) y O1 (radio OA). Problema nº. 18. Enlazar dos circunferencias de centros O' y O" y radios R' y R" con un arco de radio dado R. 1. Haciendo centro en O' se traza un arco de radio R-R'. De igual modo, haciendo centro en O", con radio A R-R" se traza un arco que corta el precedente en O centro del enlace. 2. Uniendo O con O' y con O" se B determina, sobre sus R' O' O'' R'' R-R prolongaciones, los puntos A que ' delimitan el enlace. 3. Con centro en O y radio R se R'' R- R dibuja el enlace pedido. O Problema nº. 19. Enlazar una recta a con un arco A a B de circunferencia de radio R, mediante un arco de O circunferencia de radio dado r. 1. Se traza una paralela a la recta “a” a la R- r distancia r. r 2. Con centro en O y radio R-r se traza un arco R O' hasta cortar en O' a la paralela antes trazada. O' es el centro del enlace. 3. Con centro en O' y radio r se traza el enlace C BC. Problema nº. 20. Enlazar una recta a con una circunferencia de centro O y radio R, con un arco de O R radio r. 1. Se traza una paralela a “a”, a la distancia r. 2. Con centro en O, se traza un arco de radio R + r, R+r hasta su intersección O' con la paralela trazada r anteriormente. O' r 3. Haciendo centro en O' se traza el arco de enlace AB de radio r. a B Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 11. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-11 O Problema nº. 21. Enlazar una recta a y una circunfe- R rencia de centro O y radio R, en la posición indicada en 1a figura mediante un arco de radio dado r. r B R+ 1. Se traza una paralela a “a”, a la distancia r. r 2. Con centro en O, se traza un arco de radio R + r, O' hasta su intersección O' con la paralela trazada anteriormente. 3. Haciendo centro en O', con radio r, se traza el r a A enlace pedido AB. Problema nº. 22. Enlazar una circunferencia de centro O y radio R con un segmento AB en el O R punto B. 1. Por B se traza la perpendicular a AB y sobre ella se toma BC = R. A F 2. Se une C con O y se dibuja el eje de CO, O' que cortará en O´ la prolongación de BC. 3. Haciendo centro en O' y con radio O´B se B traza el arco de enlace BF pedido. C Problema nº. 23. Enlazar en el punto P la circunferencia de centro O y radio R con una recta a. O 1. Se traza el radio OP y su prolongación a la R tangente t en P a la circunferencia, que cortará en C la recta a. P 2. Se traza la bisectriz b del ángulo formado por a b O' y t, que cortará en O´ la prolongación de OP. 3. Haciendo centro en O´ con radio O´P se traza el arco de enlace PS pedido. a S c Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 12. 5-12 Construcciones Geométricas 3 Problema nº. 24. Trazar la tangente a una 2 circunferencia en un punto P de la misma. Recordando por la geometría que la tangente es perpendicular al radio que pasa por el punto de O P 1 contacto, el problema se reduce a trazar la perpendicular a un segmento OP por su extremo P. Problema nº. 25. Dada una circunferencia c de centro O, trazarle una tangente por un punto B exterior P. c 1 1. Se determina el punto medio M del segmento 90° OP. 2. Haciendo centro en M con radio OM, se traza O M P una circunferencia que corta en B y C la circunferencia dada. 3. Las semirrectas PB y PC son las tangentes pedidas, por ser rectos los ángulos formados 2 por las tangentes con los radios respectivos C en los puntos de contacto, ya que están inscritos en una semicircunferencia. Problema nº. 26. Trazar una circunferencia de radio r, tangente a un segmento CD en su extremo. Este problema es el inverso del indicado en el número 14. O 1. Por el extremo D del segmento dado se levanta una 3 perpendicular D3, con la construcción número 3. 2. Haciendo centro en D, con radio r, se corta esta 2 perpendicular en O. 3. Haciendo centro en O, y con el mismo radio r, se traza la 1 circunferencia, que resuelve el problema propuesto. C D A r B Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 13. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-13 Problema nº. 27. Trazar una circunferencia 3 1 que pase por tres puntos dados A, B y C, B que no están en línea recta. 1. Se une A con B y B con C, trazando de este modo dos cuerdas de la C circunferencia. 2. Teniendo presente que los radios A perpendiculares a las cuerdas las 4 2 cortan en su punto medio, se trazan los ejes de las cuerdas AB y BC. Su punto de intersección será el centro O de la circunferencia pedida, cuyo radio será O OA = OB = OC. a Problema nº. 28. Construir una media A B b proporcional a dos rectas o longitudes. A C 1. Dadas las rectas AB y AC de longitudes a y b D respectivamente, se suma una a continuación de la otra. 2. En el punto medio 1 se describe una semicircunferencia de radio A1. 3. En el punto B se traza una perpendicular hasta cortar la semicircunferencia en el punto D. 4. La distancia BD es la media proporcional. A B C Problema nº. 29. Construir la tercera proporcional a dos rectas o longitudes. 1. Dadas las rectas AB y AC de longitudes a y b a A B respectivamente, sobre una recta se suman las A b longitudes a y b. C 2. A partir de A formando un ángulo cualquiera se A B C traza la longitud menor. 3. Se une con una recta los puntos B y D. 4. Se prolonga la longitud menor y paralela a BC, se traza una recta por el punto de terminación de la suma de las longitudes dadas, cortando a la prolongación en le punto E. 5. La distancia CE es la tercera proporcional. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 14. 5-14 Construcciones Geométricas Problema nº. 30. Construir la cuarta proporcional a tres rectas o longitudes. c b 1. Dadas las rectas AB, AC y AD de longitudes a, B a b y c respectivamente; con las dos longitudes mayores se traza un ángulo. D 2. Sobre la longitud mayor se traza la longitud menor. 3. Se une B y C y paralela a esta línea se traza C E A una línea en el punto D, obteniendo el punto E. 4. La distancia AD es la cuarta proporcional. Problema nº. 31. Rectificar un arco. 1. Dado el arco AB, se trazan rectas desde A y B hasta el centro O. A F 2. Por A o por B se traza una perpendicular, en este caso se trazara en B. 3. Una los puntos A y B con una recta y O C encuentre su punto medio C. 4. Extiende la recta de unión de A y B una distancia igual a la longitud AC = AB, obteniendo el punto D. B 5. Con D como centro, se traza un arco a partir de A que corte la perpendicular trazada en B en el punto F. D 6. La distancia BF es la longitud rectificada del arco AB. Problema nº. 32. Trazar las tangentes exteriores a dos circunferencias dadas, externas una a otra y de diferentes radios r y r´. 1. Se unen los puntos OO´ de ambas circunferencias y se determina el punto medio E de OO´ y el punto P de intersección de la circunferencia mayor con OO´. 2. Con centro en E, se traza la circunferencia que pasa por O y O´. 3. Llevando desde P hacia O un segmento PQ igual a r´, se tiene en OQ la diferencia entre r y r´. 4. Se traza la circunferencia con centro en O y radio OQ, determinando las intersecciones R y S con la circunferencia trazada en el número 2. 5. Uniendo R y S con O, se determina sobre la circunferencia mayor los puntos de contacto A y C de las tangentes. 6. Trazando las rectas O´B y O´D respectivamente paralelas a OA y OC, se determinan sobre la circunferencia menor los puntos de contacto B y D de las tangentes. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 15. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-15 7. Uniendo A con B y C con D, se tienen las tangentes pedidas. 1 A B S Q P O E O' R D C 2 Problema nº. 33. Trazar las tangentes interiores a dos circunferencias dadas con centros en O y O´ y radios r y r´, externas una a otra. 1. Se determina el punto medio E del segmento OO´ y se traza la circunferencia mayor, se corta la circunferencia anteriormente trazada en F y G. 2. Haciendo centro en O y con radio O´P, distancia del centro O´ a la circunferencia mayor, se corta la circunferencia anteriormente trazada en F y G. 3. Uniendo O con F y G se determinan los puntos de contacto A y D sobre la circunferencia mayor. 4. Trazando desde O´ las O´C y O´B respectivamente paralelas a OA y OD, se determinan los puntos de contacto B y C sobre la circunferencia menor. 5. Las rectas que unan A con C y B con D son las tangentes pedidas. F A 1 B O P E O' C D G Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 16. 5-16 Construcciones Geométricas E Problema n.° 34. Construir un triángulo equilátero, dado un lado AB. 1. Se traza la base CD del triángulo, igual a AB. 2. Con abertura del compás igual a AB y con centro respectivamente en C y en D se trazan dos arcos de circunferencia que se cortan en E, tercer vértice del triángulo pedido. 3. Uniendo C y D con E, se resuelve el problema. C D C A B Problema nº. 35. Construir un triángulo isósceles, dada la base A'B' y el lado l. 1. Se traza la base AB. 2. Con abertura de compás igual a l y con centro, respectivamente en A y en B, se trazan dos arcos, que se cortan en C, vértice del triángulo isósceles pedido. 3. Uniendo A y B con C, se resuelve el problema. A B A' B' l C Problema n.° 36. Construir un triángulo escaleno, dados los tres lados l1 l2 y l3. 1. Se traza la base AB del triángulo, igual, a l1. 2. Haciendo centro en A con radio l2 y en B con radio l3, se trazan dos arcos de circunferencia que se cortan en C. 3. Uniendo A y B con C, se resuelve el problema Nota: Intercambiando los lados l2 y l3 se obtienen dos triángulos, aparentemente iguales, que son dos soluciones del problema geométrico. A1 resolver los problemas técnicos se ha de poner atención en este caso, porque generalmente uno solo de los dos A B triángulos representa la solución de un problema tecnológico. l1 l2 l Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 17. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-17 Problema n.° 36 bis. Construir un triángulo D rectángulo, dado un cateto l y la hipotenusa l 1. La construcción se basa en la propiedad de ser recto el ángulo inscrito en una semicircunferencia. 1. Trazando AB igual a l 1, y determinando su punto medio C, se traza una semicircunferencia de diámetro AB. 2. Haciendo centro en A con radio igual a l, se A C B traza un arco que corta en D la semicircunferencia. l1 3. Uniendo D con A y con B se tiene el triángulo rectángulo ABD pedido. l Problema n.° 37. Construir un triángulo, dados dos lados λ y λ∋ y el ángulo α comprendido α. Ο 1. Se traza un segmento AB de longitud λ∋ igual a λ. 2. Se construye sobre el mismo el ángulo λ Χ α. 3. Haciendo centro en A, con abertura de λ∋ compás igual a λ∋, se corta en X el segundo lado del ángulo. α 4. Uniendo A, B, X, se resuelve el Α Β problema λ D C Problema n.° 38. Construir un cuadrado, dado su lado l. 1. Se traza el segmento AB, igual a l. 2. Por A se levanta la perpendicular a AB. 3. Haciendo centro en A, con abertura de compás igual 3 a l, se corta en D dicha perpendicular. 4. Haciendo centro en B y en D, siempre con la abertura de compás igual a l, se trazan dos arcos de 2 circunferencia que se cortan en C, determinando así el último vértice del cuadrado. 5. Uniendo A, B, C, D, se obtiene un cuadrado que resuelve el problema. A 1 B Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 18. 5-18 Construcciones Geométricas Problema n. ° 39. Construir un pentágono regular, dado el lado l. 1. Se traza el lado AB igual a l, y se prolonga D desde B. Se traza el eje de AB dibujándose con trazo y punto. 2. Haciendo centro en A y en B, con radio l, se M trazan dos arcos, algo mayores que 1/4 de E C circunferencia. 3. Por el extremo B se levanta una perpendicular, que cortará en M el arco de l centro A trazado anteriormente. 4. Con centro en O y radio ON, se traza el arco que corta en N la prolongación de AB. 5. Haciendo centro respectivamente en A y en A O B N B, con radio AN, se trazan dos arcos que se cortarán en D, vértice superior del pentágono. 6. Finalmente, haciendo centro en D, con radio igual a l, se cortan en C y E los arcos con centros B y A trazados en el nº. 2. 7. Uniendo A, B, C, D, E, se obtiene el pentágono pedido. Problema n. ° 39 bis. Construir un polígono regular, dado su lado l (en el ejemplo se D considera un polígono de 5 lados). 1. Con el lado AB como radio y A como centro se describe una semicircunferencia. 2. Se divide la semicircunferencia en cinco E C partes iguales. 2 3 3. Por la segunda división a partir de la izquierda, se traza una línea radial A2. 1 4 4. Por las divisiones 3, 4 y 5 se prolongan las líneas radiales. 5. Con AB como radio y B como centro se corta la línea A4 en C. 5 A 0 B 6. Con C como centro y el mismo radio, se corta A3 en D. l 7. Uniendo A, B, C, D, E y A se obtiene el polígono pedido. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 19. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-19 Problema nº. 40. Construir un hexágono, dado el lado L. E D La construcción se basa en la propiedad de que el lado del hexágono es igual al radio de la circunferencia circunscrita. 1. Se traza un lado AB igual a L. 2. Haciendo centro en A y B, se describen dos arcos, que se cortan en O, centro de la F C circunferencia circunscrita. 3. Trazando la circunferencia circunscrita, se obtienen otros dos vértices C y F del hexágono, en la intersección de los arcos antes trazados con la circunferencia. 4. Haciendo centro respectivamente en C y F, B siempre con radio igual a L, se corta la A circunferencia en los puntos E y D, últimos vértices buscados del hexágono. 5. Uniendo A, B, C, D, E, F, se resuelve el problema. Problema nº. 41. Construir un octágono regular, F E dado el lado l. 1. Se traza un segmento AB, igual a l, y se traza el eje, determinando el punto medio M de AB. 2. Con centro en M y radio MA, se traza media G D circunferencia, que corta en E el eje de AB. 3. Haciendo centro en E, se describe una O l circunferencia de radio EA, que corta el eje de AB en el punto O, centro de la circunferencia circunscrita al octágono. H C 4. Transportando sucesivamente a partir de A el E lado l, siete veces, se determinan sobre la circunferencia los vértices H, G, F, E, D, C, M uniendo los cuales se resuelve el problema. A B A Problema n.° 42. Inscribir en una circunferencia de radio dado un triángulo equilátero. 1. Se traza un eje (p. ej., vertical) de la circunferencia. Sean A y D las intersecciones de este eje con la O circunferencia. 2. Con centro en D y radio igual al de la circunferencia se traza un arco que determinará sobre la circunferencia B C dos puntos B y C. 3. Uniendo A, B, C, se obtiene el triángulo pedido. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 20. 5-20 Construcciones Geométricas A Problema n.° 43. Inscribir en una circunferencia un hexágono regular. 1. Se traza un eje, por ejemplo, vertical de la B F circunferencia; sean A y D sus intersecciones con la circunferencia dada. 2. Haciendo centro en A y en D, con radio igual al O de la circunferencia dada, se corta esta última en B, F, C, E. 3. Uniendo A, B, C, D, E, F, A, se obtiene el hexágono pedido. C E D D A Problema n.° 44. Inscribir en una circunferencia un cuadrado. 1. Se traza un diámetro CE de la circunferencia, que será una diagonal del cuadrado. C E 2. Se traza el diámetro DF, perpendicular a CE. 3. Uniendo C, D, E, F, C, se tiene el cuadrado pedido. B I F H L A Problema n.° 45. Inscribir en una circunferencia un C D octágono regular. 1. Se trazan dos diámetros perpendiculares como en la construcción anterior; quedando así determinados G O M sobre la circunferencia 4 vértices del octágono. 2. Se trazan luego las bisectrices de los círculos rectos F E formados por los diámetros antes trazados, con lo que se determinan sobre la circunferencia los otros 4 B vértices del octágono. Q 3. Uniendo consecutivamente los vértices así determinados, se resuelve el problema. P Problema n.° 46. Inscribir en una circunferencia un pentágono regular. a) Primera construcción: 1. Se trazan dos diámetros perpendiculares AB y HN. 2. Se determina el punto medio E del radio OB. 3. Haciendo centro en E, con radio EH, se traza el arco HF. 4. Con centro en H y radio HF, se traza el arco FG. La cuerda HG de la circunferencia es el lado del pentágono pedido. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 21. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-21 5. Transportando con el compás dicho lado, 4 veces consecutivas, se determinan los otros vértices del pentágono. b) Segunda construcción: 1. Se trazan dos diámetros perpendiculares AB, HE. 2. Se determina el punto medio C de OB y se traza una circunferencia con centro en C y radio mitad del de la circunferencia dada; esta segunda circunferencia resultará tangente interna a la dada, pasando por su centro. 3. Uniendo C con E se cortará a la circunferencia menor en el punto D. 4. Haciendo centro en E, con radio ED, se traza el arco FDL, que determina sobre la circunferencia dada dos vértices consecutivos F y L del pentágono pedido. 5. Transportando sucesivamente con el compás la cuerda FL, se determinan los otros vértices del pentágono. N. B. Si se quieren determinar los vértices del decágono inscrito, bastará trazar las bisectrices de los ángulos céntricos correspondientes a los lados del pentágono. H H I G I G A F O E B A O C B D M L F L N E a) b) Problema nº. 47. Inscribir en una circunferencia un polígono regular de n lados. a) Caso de que sean impares, por ejemplo, 7: 1. Se traza un diámetro AB de la circunferencia y se le divide en n partes iguales). 2. Haciendo centro en A y en B, con abertura de compás igual al diámetro AB, se trazan dos arcos de circunferencia que se cortarán en C y D. 3. Desde C y D se trazan las semirrectas que, pasando por !os puntos de orden par (2, 4, 6, etc.) de AB, cortarán a la circunferencia en los puntos E, F, G, L, I, H, que, junto con el punto A, constituyen los vértices del polígono pedido. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 22. 5-22 Construcciones Geométricas A 1 L E 2 3 C D 4 I F 5 6 H G B b) Caso de que n sea par (por ejemplo, 10): 1. y 2. Se opera como en el caso anterior. 2. Desde C y D se trazan las semirrectas que pasan por los puntos de división de orden impar. Se prosigue del mismo modo antes explicado. Estas dos construcciones no son matemáticamente exactas, pero suficientes en la práctica. I A L 1 2 M H 3 4 C 5 D G N 6 7 8 F O 9 E B P Problema n.° 48. Construir un óvalo, dado su eje menor. A 1. Se traza el eje del segmento AB (con trazo y punto) y se determina su punto medio O; con centro en el mismo, se transporta la 3 1 longitud OB a OE y OF. 2. Uniendo E y F con A y con B se prolongan C E O F D estas semirrectas más allá de E y de F. 3. Con centro en B y radio BA se describe el 2 arco 1A3; y con centro en A y el mismo radio, el arco 2B4. 4. Con centro en E y F y con radio igual E3, se trazan respectivamente los arcos 3C4 y B 1D2, que completan el óvalo pedido. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 23. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-23 M Problema n.° 49. Construir un óvalo, dado su eje mayor. 1. Se traza el eje del segmento AB (con trazo y punto), determinándose un punto medio O. C 2. Se divide AB en 4 partes iguales y, haciendo 2 1 centro en O1, y O2 se describen dos circunferencias de radio igual a O1O. 3. Haciendo centro en A y B respectivamente, con O1 O2 A O B radio igual a AO2, se trazan los arcos NO2M y NO1M. 4. Se unen M y N con O1 y O2, prolongando estas semirrectas hasta su intersección con las dos 4 3 D circunferencias trazadas en 2. 5. Con centro en M y N, con radio M4, se trazan respectivamente los arcos 4D3 y 1C2. 6. Con centro en O1 y O2, se trazan los arcos 4A1 y N 3B2, que completan el óvalo pedido. Si se pide la construcción de un óvalo, dados los dos ejes, se procede del modo siguiente: 1. Se trazan los ejes AB y CD perpendiculares entre sí y cortándose en O; se unen los puntos B y C. 2. Se toma desde C la distancia CF igual a la C diferencia entre los dos semiejes dados y se L determina el punto medio G de FB. F G 3. Se levanta por G la perpendicular a FB y se H B buscan sus intersecciones con los ejes (o sus A O prolongaciones) determinando los puntos H e I. 4. Con centro en I se traza el arco CL, y con centro en H se traza el arco LB, quedando D dibujado un cuarto del óvalo pedido. Las otras tres partes del óvalo se trazan de modo simétrico. A Problema n ° 50. Construir un ovoide dado su 1 eje menor AB. 1. Se traza el eje del segmento AB y se O O' determina su punto medio. C D 2. Se traza una circunferencia de diámetro determinando el punto O'; la semicircun- 2 ferencia ACB nos dará la mitad del ovoide. 3. Se trazan las semirrectas AO' y BO' prolongadas. B Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 24. 5-24 Construcciones Geométricas 4. Haciendo centro en A y en B, con radio AB, se trazan respectivamente los arcos B2 y A1. 5. Haciendo centro en O', con radio O'1, se traza el arco 1D2 que completa el ovoide pedido. Si fuesen dados los dos ejes, se efectuaría la construcción que indica la figura 1. Descrita la circunferencia cuyo C diámetro es el eje menor, y trazados los dos ejes perpendiculares, convenientemente prolongados, se toma CD igual al eje mayor, siendo B G AB el eje menor. A O 2. Se une A con D con un segmento sobre el que se toma AF, igual a la diferencia entre los dos ejes. F 3. Se traza el eje del segmento FD, E que cortará en H y G el eje vertical y H la prolongación del horizontal. I 4. Con centro en G se traza el arco AI, y con centro en H se traza el arco ID. D La otra mitad del ovoide es simétrica. Problema nº. 51. Construir una elipse, dados los dos ejes AB y DC. 1. Con centro en C y radio igual a la mitad del eje mayor, se traza el arco F1EF2, determinando los dos focos F1 y F2. 2. Escogiendo sobre el eje mayor un punto 1 y haciendo centro en F2, con radio 1B se trazan dos arquitos; con centro en F1 y radio Al se trazan otros dos arquitos que cortan a los anteriores determinando los puntos M1 y M2; se tienen así dos puntos de la elipse. Al mismo tiempo se pueden determinar los puntos M3 y M4 simétricos de los primeros respecto al eje CD. 3. Se repite la construcción cuantas veces se quiera, escogiendo el eje OB, los puntos 2, 3, 4, 5, etc., a voluntad; cada vez se determinarán 4 puntos de la elipse. 4. Uniendo los puntos determinados con una línea continua, valiéndose de una plantilla para cur- vas, se traza la elipse pedida. Q1 Q3 P1 C P3 O1 O3 N1 N3 M1 M3 A F1 O F2 B 5 4 3 2 1 M4 M2 N4 E N2 O4 O2 P4 P2 Q4 D Q2 Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 25. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-25 Problema n.° 52. Construir una elipse, dados los dos ejes AB y DC (otra construcción). 1. Haciendo centro en O, se trazan dos circunferencias cuyos diámetros sean respectivamente el eje mayor y el eje menor de la elipse. 2. Se divide una de las circunferencias en un número cualquiera de partes (p. ej., 12), iguales o desiguales, y se trazan los radios correspondientes. 3. Por los puntos de intersección de cada radio con la circunferencia menor se trazan paralelas al eje mayor; por los puntos de intersección de cada radio con la circunferencia mayor se trazan paralelas al eje menor. Las intersecciones de cada par de rectas así trazadas son otros tantos puntos de la elipse. 4. Uniendo los puntos así determinados con una línea continua, sirviéndose de una plantilla para curvas, se traza la elipse pedida. R1 Q1 C R Q Q2 P1 R2 P2 P B O A D Problema nº. 53. Construir una Elipse por el Método del Paralelogramo. Este método puede usarse tanto cuando se conocen los ejes mayor y menor o bien un par cualquiera de diámetros conjugados. 1. Sobre un par cualquiera de diámetros conjugados se construye un paralelogramo. 2. Se divide AO en un número cualquiera de partes iguales (a mayor número, mayor precisión), numerando los puntos a partir de A. 3. Se divide AG en el mismo número de partes iguales. Al igual que el punto anterior, se numeran los puntos a partir de A. 4. A partir del punto D se trazan rectas que lleguen hasta los puntos incluidos en la recta AG. 5. A partir del punto E, se trazan rectas que crucen los puntos incluidos en la recta AO y se hacen llegar hasta las rectas creadas en el numeral anterior de igual valor. (Así se intersectarán el 1 con el 1, el 2 con el 2, y así sucesivamente). Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 26. 5-26 Construcciones Geométricas 6. Las intersecciones serán los puntos de la curva. Se repite el procedimiento anterior para crear la otra mitad de la elipse. D 3 2 1 A O 1 B 2 3 E Problema nº. 54. Construir una Elipse por el G Método de Diámetros Conjugados. H F 1. Dados los diámetros conjugados AB Y DE, se describe una circunferencia sobre el D diámetro AB. 2. Desde diferentes puntos ubicados sobre la circunferencia F, G y H se trazan perpendiculares FF´, GO y HH´ al diámetro A H' O F' B AB. 3. Desde H y F, etc., se trazan paralelas a GD, y desde H’ y F’, paralelas a OD. 4. La intersección de las rectas que pasan por E F y F’ da un punto de la elipse, la intersección de las que pasan por H y H’ otro punto, y así sucesivamente. Problema nº.55. Construir una hipérbola, dados los focos F1 y F2 y el eje transverso V1V2. 1. Se traza una circunferencia de centro O y diámetro F1F2. 2. Trazadas por V1 y V2, las perpendiculares a F1F2 se determinan los puntos A, B, C, D sobre la circunferencia trazada anteriormente; uniendo A con B y C con D se determina el eje no trans- verso MN. 3. Se marcan sobre el eje xx, desde uno de los dos focos, varios puntos arbitrarios 1, 2, 3, etcétera; haciendo centro en F2 con radio V2l, se trazan dos arcos uno encima y otro debajo del eje; haciendo centro en F1 con radio V1l, se trazan otros dos arcos que cortarán a los ya trazados en P1, P2; análogamente, con los mismos radios e invirtiendo los centros, se obtienen los puntos P3, P 4. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 27. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-27 4. Cada construcción nos da, pues, 4 puntos de la hipérbola, los cuales uniremos después con una línea continua, por medio de la plantilla para curvas, obteniendo la hipérbola pedida. y A M B Q3 Q1 P3 P1 x F1 V1 O V2 F2 x f f 1 2 3 4 5 6 7 P4 P2 Q4 Q2 N D C y Problema nº. 56. Construir una rama de hipérbola equilátera, dadas las asíntotas Ox y Oy y un punto A. C A 1 2 3 4 5 6 7 1' P 2' Q 3' R 4' S T 6' 0 B X 1. Se trazan desde A las perpendiculares AB y AC a las asíntotas. 2. Tomando sobre la prolongación de AC un número arbitrario de puntos, 1, 2, 3, 4, etc., se unen estos puntos con O. 3. Por los puntos de intersección 1', 2', 3', etc., de estas rectas con la perpendicular AB, se trazan segmentos paralelos a la asíntota Ox; por los puntos l, 2, 3, etc., se trazan paralelas a la asíntota Oy. Los puntos de intersección P, Q, R, S, etc., de cada par de segmentos son otros tantos pun- tos de la hipérbola pedida, que se podrá trazar uniendo estos puntos mediante una línea continua, valiéndose de una plantilla para curvas. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 28. 5-28 Construcciones Geométricas Problema n.° 57. Construir una parábola, dado el foco y la directriz. F G 1. Trazada la directriz d, por F1 se le traza la perpendicular, d D E que será el eje Ox, y se determina el vértice de la C parábola en el punto medio del segmento OF1. A partir B del foco, se señalan sobre el eje varios puntos A arbitrarios, 1, 2, 3, etcétera, por los que se levantan las perpendiculares a Ox, que serán paralelas a la directriz. O V F X 1 1 2 3 4 5 6 2. Con centro en F1 y radio OF1 se trazan dos arcos que cortan en A y A' la perpendicular de F1; A y A' son puntos A' de la parábola. B' 3. Haciendo otra vez centro en F1 con radio O1, se trazan C' dos arcos que cortarán en otros dos puntos de la D' E' parábola, B, B', a la perpendicular de 1. Se continúan F' G' determinando, de modo análogo, otros puntos de la parábola. 4. Uniendo con una línea continua los puntos así de- terminados, se obtiene la parábola pedida. Problema n.° 58. Trazar una parábola, dados el vértice V, el eje Vx y un punto C. 1. Se busca el punto D, simétrico del C A 1 2 3 4 5 6 7 C respecto al eje. Por V se levanta la 7 perpendicular al eje y por C y D se trazan 6 las paralelas al eje Vx, AC y BD. 5 4 T S 2. Se dividen DB y AC en un número 3 R cualquiera de partes iguales (por ejemplo, 21 P Q 8); se dividen igualmente VA y VB en el x V mismo número de partes iguales. 3. Por cada punto de división de VA y VB se 1 P' Q' traza una paralela al eje; se unen luego 2 R' 3 con el vértice los puntos de división de 4 S' T' AC y BD. Los puntos de intersección PP', 6 5 QQ', RR', etc., de los segmentos V1, V2, 7 etc., con la correspondiente paralela al B 1 2 3 4 5 6 7 D eje, son puntos de la parábola. 4. Uniendo los puntos así determinados con una línea continua y empleando la plantilla para curvas, se obtiene la parábola medida. Problema n.° 59. Dibujar la envolvente de una parábola dados el eje Ox, una tangente a y su punto de contacto P con la misma (Figura 5.5 a). 1. Se traza la tangente b, simétrica de a respecto al eje, en la que se señala el punto Q de contacto, simétrico de P. 2. Se dividen OP y OQ en el mismo número de partes iguales, por ejemplo, 12, que se numeran en sentido contrario. 3. Uniendo los números correspondientes 1-1', 2-2', 3-3' etc., se obtiene la envolvente pedida. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 29. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-29 Con una construcción muy semejante, se dibujan enlaces parabólicos (véase n.° 18), muy usados en las aplicaciones mecánicas. La Figura 5.5 b indica la construcción de un enlace parabólico entre dos segmentos AB y CD. a 12 C 10 11 P 9 8 7 6 5 4 3 D6 2 1 x 5 O 12' 11' 4 10' 9' 8' 3 7' 6' 2 5' 4' 3' 1 2' Q 1' A B 0 b 0 1 2 3 4 5 6 a) b) Problema nº. 60. Construir una parábola por el método de los A A' alejamientos. 1. Dado el rectángulo circunscrito, puede trazarse la parábola B B' calculando los alejamientos de la curva medidos a partir de la C C' recta OA. La longitud de estos alejamientos varía en razón directa del cuadrado de las distancias a ellos desde el punto O. D D' 2. Si se divide A en cuatro partes, DD’ será igual a un dieciseisavo de AA’. O 3. CC’, como está al doble de la distancia de O que DD’, será igual a cuatro dieciseisavos de AA’, y BB’, igual a nueve dieciseisavos. 4. Si se hubiera dividido OA en cinco partes, las relaciones serían 1/25, 4/25, 9/25 y 16/25, siendo el denominador de cada caso el cuadrado del número de divisiones. Este método lo utilizan los ingenieros civiles para trazar arcos parabólicos. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 30. 5-30 Construcciones Geométricas 3' Problema n.° 61. Construir una espiral de 2' 4' Arquímedes, dado el paso ON. 1. Se traza una circunferencia de radio ON y se dividen circunferencia y paso en el mismo 1' 5' número de partes iguales (por ejemplo, 12). 2. Con centro en O y radio O1, se traza un arco C D 1A, determinando un primer punto A de la B E A espiral sobre el radio O1'. N 12' 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O F 6' 3. De modo análogo se procede para los puntos 2, 3, 4, etc., determinando otros tantos puntos G B, C, D, E de la espiral. M 4. Con ayuda de una plantilla para curvas se 11' H 7' unen con una línea continua los puntos de la L I espiral así determinados. 10' 8' 9' Problema n.° 62. Construir una espiral, dado el paso (construcción aproximada con sólo dos centros). 1. Se traza la recta a, en la que se marca el paso OB y se determina su punto medio O1. 2. Haciendo centro en O1 con radio O1B, se traza G E C A O O1 B D F H a una semicircunferencia AB. 3. Haciendo centro en O, con radio OB, se traza una semicircunferencia BC, que enlace con la anterior. 4. Haciendo centro en O1 con radio O1C, se traza una nueva semicircunferencia, y así sucesivamente. Problema n.° 63. Construir una espiral, dado el paso (construcción aproximada de 3 centros, llamada del triángulo). c 1. Se dibuja un triángulo equilátero PQR, tuyos lados sean iguales a 1/3 del paso; se prolongan C sus lados dando las semirrectas a, b, c, luego con centro en P y radio PR, se traza el arco RA. 2. Con centro en Q y radio QA, se traza el arco AB. R P a 3. Con centro en R y radio RB, se traza d arco BC. Q A 4. Se prosigue del mismo modo, haciendo centro sucesivamente en P, Q, R y aumentando B correlativamente los radios, hasta haber dibujado b el número de espiras deseado. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 31. CAPÌTULO 5. Construcciones geométricas 5-31 I d Problema n.° 64. Construir una espiral, dado E el paso (construcción aproximada de 4 centros, llamada del cuadrado). 1. Se dibuja un cuadrado PQRS, de lado A c S P igual a un cuarto del paso dado, H D a L prolongando los lados en las semirrectas R Q B F a, b, c, d. 2. Se continúa la construcción de modo C análogo al indicado para el problema b anterior. G Problema nº. 65. Dibujar la envolvente de un círculo. 1. Se divide la circunferencia dada en un número cualquiera de partes iguales (por ejemplo, 16) y se trazan los radios correspondientes a cada división. 2. Por los puntos de división 1, 2, 3, 4, etc., de la circunferencia se le trazan las tangentes. 3. Haciendo centro en 1, con radio igual a la longitud del arco 1P, se traza el arco PA. 4. Haciendo centro en 2, con radio igual a la longitud del arco 2A, se traza el arco AA1. 5. Análogamente se trazan los arcos A1A2, A2A3, A3A4, etcétera, con lo que se obtiene la envolvente pedida. De modo análogo se traza el desarrollo de un arco de cualquier curva. A7 A6 A5 A8 A4 A3 4 3 5 2 A2 6 1 7 A9 A1 P A 15 O 8 14 9 13 10 12 11 A10 Problema nº. 66. Dibujar una cicloide. Se recuerda que la cicloide es la curva geométrica descrita por un punto dado de una circunferencia, al rodar, sin resbalar, sobre una recta. 1. Se dibujan la circunferencia generatriz de radio R y la recta r en la posición indicada en la figura, y se divide la circunferencia en un número cualquiera de partes iguales, por ejemplo, 16; por los puntos de división 1’, 2’, 3’, 4’, etc., se trazan las paralelas a r. 2. Se dibuja el desarrollo AB de la circunferencia, en el que se señalan los puntos de división 1, 2, 3, 4, etc. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico
  • 32. 5-32 Construcciones Geométricas 3. Imagínese que la circunferencia rueda (sin resbalamiento) sobre la recta r. Cuando el punto de división 1’ se superponga al 1, el punto A se habrá trasladado a A1. Este se determina haciendo centro en O1 y trazando un arco de circunferencia de radio R hasta cortar la horizontal del punto 1’. 4. Cuando el punto 2’ de la circunferencia se confunda con 2, el punto A se habrá trasladado a A2, otro punto de la cicloide. Para determinarlo, se procede de modo análogo, haciendo centro en O2 y trazando el arco 2A2, hasta su intersección con la horizontal de 2’. 5. Análogamente se van determinando los otros puntos de la cicloide, que se puede dibujar fácilmente con ayuda de la plantilla para curvas. R O O1 O2 4' O3 O4 A4 A3 3' A2 2' A1 1' A 1 2 3 4 5 6 r B Problema n.° 67. Dibujar una epi- y una hipocicloide. 1 2 3 4 La epicicloide y la hipocicloide son las 8' 1' 5 curvas descritas por un punto de una 7' 2' 6 circunferencia, cuando ésta rueda sobre O O1 O2 O3 O4 7 otra circunferencia, sea por e1 exterior o 6' 3' el interior de la misma. 8 Se repite la construcción precedente, 5' 4' con la única diferencia de que la rodadura de 1a circunferencia se realiza R sobre una circunferencia (por el exterior o el interior) en vez de hacerlo sobre una recta; y por lo tanto, en lugar de trazar las rectas paralelas a la recta r, se dibujan las circunferencias concéntricas con aquella sobre la que se efectúa el rodamiento. El resto de la construcción O' es idéntico. Autor: Ing. Jaime Barbosa Pérez Dibujo Mecánico