Este documento describe los diferentes tipos de cuerpos geométricos, incluyendo poliedros (cuerpos planos como cubos) y cuerpos redondos (como esferas que contienen figuras curvas). Explica que los cuerpos geométricos ocupan volumen en tres dimensiones y están compuestos por figuras geométricas planas o curvas. Además, enumera y describe los cinco poliedros regulares principales y varios poliedros irregulares e inclinados comunes.
1.Poliedros
1.1 concepto
Los poliedros son elementos geométricos que disponen de caras planas y que albergan un volumen que no es infinito. Las raíces etimológicas del término, que se hallan en la lengua griega, refieren a “muchas caras”.
Puede entenderse a un poliedro como un cuerpo sólido y tridimensional. Cuando todas sus caras y ángulos son iguales, se lo califica como un poliedro regular. De lo contrario, será un poliedro irregular.
1.2 En un poliedro podemos distinguir los siguientes elementos:
Caras: son los polígonos que forman el poliedro.
Aristas: son los segmentos donde hacen intersección las caras.
Vértices: son los puntos donde hacen intersección las aristas.
Además podemos citar los ángulos diedros delimitados por dos caras que se cortan.
Ángulo diedro es la región del espacio delimitada por los semiplanos que contienen dos caras que se cortan.
Hay tantos como número de aristas.
También encontramos ángulos poliedros determinados por las caras que inciden en un mismo vértice.
Ángulo poliedro es la región del espacio delimitada por los semiplanos que contienen las caras que inciden en un vértice.
Hay tantos como número de vértices.
1.3 Clases de poliedros:
Existen infinitos poliedros y pueden ser clasificados en muchos grupos.
Según sus características, se distinguen:
Estos grupos no son excluyentes entre sí; es decir, un poliedro puede estar incluido en más de uno de ellos.
Los poliedros son denominados de acuerdo a su número de caras. Por ejemplo tetraedro (4 caras), pentaedro (5 caras), hexaedro (6 caras), heptaedro (7 caras), ... icosaedro (20 caras), etcétera.
2. Poliedros regulares
Un poliedro regular es un poliedro cuyas caras son polígonos regulares congruentes, que se juntan en la misma forma alrededor de cada vértice del polígono.
Un poliedro regular es identificado por su símbolo de Schläfli de la forma {n, m}, donde n es el número de lados en una cara, y m el número de caras que se encuentran en un vértice.
Los nueve poliedros regulares
Existen nueve tipos de poliedros regulares, y se dividen en dos familias: Los poliedros convexos y los poliedros cóncavos.
Poliedros regulares convexos
Existen cinco poliedros regulares convexos.
Tetraedro {3, 3}
Hexaedro {4, 3}
Octaedro {3, 4}
Dodecaedro {5, 3}
Icosaedro {3, 5}
Los cinco poliedros regulares convexos fueron observados por Platón, quien maravillado por sus propiedades, asoció cada uno de ellos a un "elemento" primigenio de su filosofía (aire, agua, tierra y fuego). Curiosamente, asoció el dodecaedro al "quinto elemento" o ente espiritual de su teoría de la materia.
En esta estructura de pensamiento muchos ven la génesis de la teoría molecular, pues muchos elementos cristalinos tienen una estructura atómica que obedece a la forma de tales poliedros.
Los poliedros regulares convexos son los únicos poliedros puramente regulares, ya que todos sus ángulos son igua
1.Poliedros
1.1 concepto
Los poliedros son elementos geométricos que disponen de caras planas y que albergan un volumen que no es infinito. Las raíces etimológicas del término, que se hallan en la lengua griega, refieren a “muchas caras”.
Puede entenderse a un poliedro como un cuerpo sólido y tridimensional. Cuando todas sus caras y ángulos son iguales, se lo califica como un poliedro regular. De lo contrario, será un poliedro irregular.
1.2 En un poliedro podemos distinguir los siguientes elementos:
Caras: son los polígonos que forman el poliedro.
Aristas: son los segmentos donde hacen intersección las caras.
Vértices: son los puntos donde hacen intersección las aristas.
Además podemos citar los ángulos diedros delimitados por dos caras que se cortan.
Ángulo diedro es la región del espacio delimitada por los semiplanos que contienen dos caras que se cortan.
Hay tantos como número de aristas.
También encontramos ángulos poliedros determinados por las caras que inciden en un mismo vértice.
Ángulo poliedro es la región del espacio delimitada por los semiplanos que contienen las caras que inciden en un vértice.
Hay tantos como número de vértices.
1.3 Clases de poliedros:
Existen infinitos poliedros y pueden ser clasificados en muchos grupos.
Según sus características, se distinguen:
Estos grupos no son excluyentes entre sí; es decir, un poliedro puede estar incluido en más de uno de ellos.
Los poliedros son denominados de acuerdo a su número de caras. Por ejemplo tetraedro (4 caras), pentaedro (5 caras), hexaedro (6 caras), heptaedro (7 caras), ... icosaedro (20 caras), etcétera.
2. Poliedros regulares
Un poliedro regular es un poliedro cuyas caras son polígonos regulares congruentes, que se juntan en la misma forma alrededor de cada vértice del polígono.
Un poliedro regular es identificado por su símbolo de Schläfli de la forma {n, m}, donde n es el número de lados en una cara, y m el número de caras que se encuentran en un vértice.
Los nueve poliedros regulares
Existen nueve tipos de poliedros regulares, y se dividen en dos familias: Los poliedros convexos y los poliedros cóncavos.
Poliedros regulares convexos
Existen cinco poliedros regulares convexos.
Tetraedro {3, 3}
Hexaedro {4, 3}
Octaedro {3, 4}
Dodecaedro {5, 3}
Icosaedro {3, 5}
Los cinco poliedros regulares convexos fueron observados por Platón, quien maravillado por sus propiedades, asoció cada uno de ellos a un "elemento" primigenio de su filosofía (aire, agua, tierra y fuego). Curiosamente, asoció el dodecaedro al "quinto elemento" o ente espiritual de su teoría de la materia.
En esta estructura de pensamiento muchos ven la génesis de la teoría molecular, pues muchos elementos cristalinos tienen una estructura atómica que obedece a la forma de tales poliedros.
Los poliedros regulares convexos son los únicos poliedros puramente regulares, ya que todos sus ángulos son igua
1. Los cuerpos geométricos.
Se denominan cuerpos geométricos a aquellos elementos que, ya sean reales o
ideales — que existen en la realidad o pueden concebirse mentalmente —
ocupan un volumen en el espacio desarrollándose por lo tanto en las tres
dimensiones de alto, ancho y largo; y están compuestos por figuras geométricas.
Las líneas que corresponden a los lados comunes de los diversos planos que
componen los cuerpos geométricos, se denominan aristas.
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El estudio de los cuerpos geométricos comprende:
Su clasificación;
Su diagrama y construcción;
El cálculo de su superficie total;
El cálculo de su volumen.
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Clases de cuerpos geométricos.
Se distinguen dos clases de cuerpos geométricos:
Los poliedros — o cuerpos planos, que son cuerpos geométricos compuestos
exclusivamente por figuras geométricas planas; como por ejemplo el cubo;
Los cuerpos redondos — que son cuerpos geométricos compuestos total o
parcialmente por figuras geométricas curvas; como por ejemplo el cilindro,
laesfera o el cono.
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Los poliedros.
Los poliedros son cuerpos geométricos que están compuestos exclusivamente por
superficies planas, que se denominan caras del poliedro. Se distinguen dos clases de
poliedros:
Los poliedros regulares — en los cuales todas las caras son iguales.
Los poliedros irregulares — en los cuales no se trata de que todas sus caras
sean distintas, sino de que tienen caras que comprenden más de un tipo de
figuras planas (por ejemplo, una piedra preciosa tallada, o los caireles de una
2. lámpara).
La representaciótricos gráfica de los cuerpos geométricos en general, presenta la
dificultad de que, teniendo tres dimensiones, solamente pueden representarse en el
plano dos dimensiones; por lo cual se recurre a una técnica de dibujo, la
perspectiva, que permite dar la sensación tridimensional.
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Los poliedros regulares.
Los poliedros regulares son cinco:
El cubo — que está compuesto por seis caras
cuadradas; motivo por el cual se le conoce
también con el nombre de exaedro regular,
(exaedro = cuerpo con 6 caras).
El tetraedro regular — compuesto por cuatro
caras con forma de triángulos equiláteros.
El octaedro regular — compuesto por ocho
caras con forma de triángulos equiláteros, en
forma de dos pirámides unidas por sus base.
El icosaedro regular — compuesto por veinte
caras con forma de triángulos equiláteros, que
tiene un eje plano exagonal.
El dodecaedro regular — compuesto por doce
caras con forma de pentágono.
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Los principales poliedros irregulares.
Los principales poliedros irregulares son:
3. El prisma — que está compuesto por caras
laterales rectangulares (que pueden ser
cuadradas); y bases con forma de triángulo,
cuadrado (salvo cuando las caras también lo son,
en cuyo caso es un cubo), pentágono, exágono u
otro polígono regular.
El prisma oblicuo — que es similar al prima, pero
con dos lados de forma romboidal; por lo cual
solamente puede tener bases cuadradas.
La pirámide recta — compuesto por una base con
forma de polígono regular, y lados triangulares
cuya base son los lados del polígono, y unen todos
su vértices en un mismo punto, también llamado
vértice de la pirámide; el cual se encuentra sobre
la perpendicular a la base que pasa por su centro.
La pirámide inclinada — similar a la anterior,
pero cuyo vértice se encuentra sobre una
perpendicular a la base que no pasa por su
centro.
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Los principales poliedros redondos.
Los principales poliedros redondos son:
4. El cilindro — que está compuesto dos bases
circulares y una superficie curva continua,
equivalente a un rectángulo.
El cono — compuesto por una base circular, y una
superficie curva que la rodea y se une en un vértice
que se encuentra sobre la perpendicular a la
baseque pasa por su centro.
El cono truncado — que siendo similar a un cono,
tiene una base conformada por un plano inclinado,
con lo cual adopta una forma de elipse.
La esfera — que es circular en todos sus planos
centrales.
La semiesfera — que es una esfera que ha sido
cortada por uno de sus planos circulares, de
manera que tiene una base circular y una cúpula
esférica.
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Diagrama y construcción de poliedros.
El diagrama de un poliedro, consiste el despliegue de
todos sus planos, unidos por un lado común, sobre un
plano único.
Ese despliegue, tendrá dos utilidades principales; una que
permitirá un diseño con el cual construir los poliedros en
materiales apropiados (como cartulina, chapa metálica o
madera laminar), y otra que conducirá al modo de
calcular la superficie lateral.
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