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Apunte

Intersección de planos en el sistema diédrico

Cómo hallar la recta de intersección de dos planos en diédrico: con planos auxiliares horizontales o con un cambio de plano, y la visibilidad.

Dos planos que no son paralelos se cortan en una recta. Hallarla es uno de los problemas clásicos de diédrico, y lo es porque reaparece en muchos otros: la sección que un plano produce en un poliedro, la recta de corte de dos caras de una pieza, la intersección de un plano con una cubierta.

La dificultad es que cada plano viene dado por elementos distintos (tres puntos, dos rectas, una recta y un punto) y hay que encontrar dos puntos que pertenezcan a los dos a la vez. El método es siempre el mismo: cortar con planos auxiliares que den rectas fáciles de dibujar, o poner uno de los planos de canto con un cambio de plano para que el otro lo corte de forma evidente.

Veremos los dos caminos, el orden de trabajo para no perderse, cómo decidir qué parte de la intersección se ve y un ejercicio resuelto.

Definiciones

Plano auxiliar
Plano elegido por conveniencia (horizontal o frontal) para cortar a los dados y obtener rectas fáciles de dibujar.
Nivel
Plano horizontal de cota dada, que en alzado se ve como una recta horizontal.
Plano de canto
Plano que se ve como una recta en una proyección.

1. La idea: dos puntos comunes

Una recta queda determinada por dos puntos. Si encontramos dos puntos que estén a la vez en los dos planos, la recta de intersección es la que los une. Hasta aquí, simple. El problema es hallar esos puntos.

Cada punto común se obtiene así: se toma una recta de un plano y se busca dónde corta al otro plano. Es decir, se reduce el problema a la intersección de una recta con un plano, que ya sabemos resolver con un plano auxiliar proyectante. Si lo repetimos con otra recta del primer plano (o con una del segundo), tendremos el segundo punto.

Fíjate en una idea útil: no hace falta que la recta elegida sea un lado de la figura. Vale cualquier recta del plano, y las más cómodas son las horizontales y las frontales, porque son fáciles de dibujar en las dos proyecciones.

2. Método de los planos auxiliares horizontales

Es el método que más se usa. Se cortan los dos planos con un plano horizontal auxiliar π\pi (un «nivel»):

  1. Elige una cota y traza en alzado una recta horizontal: es el plano auxiliar visto de canto.
  2. Ese nivel corta a cada plano en una horizontal: en alzado se lee dónde corta a las rectas que definen cada plano; se bajan esos puntos a planta y se unen. Obtienes dos horizontales h1h_1 (del primer plano) y h2h_2 (del segundo), paralelas a la referencia en alzado y oblicuas en planta.
  3. En planta, las horizontales h1h_1 y h2h_2 se cortan en un punto PP. Ese punto pertenece a los dos planos: es un punto de la intersección.
  4. Repite con otro nivel (otra cota) para obtener un segundo punto QQ.
  5. La recta PQPQ es la intersección. Se sube PP y QQ al alzado, cada uno sobre la horizontal de su nivel.

Si las dos horizontales de un nivel resultan paralelas y distintas en planta, ese nivel no da un punto: la recta de intersección es horizontal y está a otra cota (o los planos son paralelos). Cambia de nivel; si en algún nivel las dos horizontales coinciden, esa horizontal es la propia intersección. Y si algún punto cae fuera del papel, usa niveles más próximos entre sí: los puntos de la intersección se encuentran dentro del triángulo que definen los planos o fuera, pero sobre la misma recta.

3. Método del cambio de plano

Otra manera de hallar la intersección es poner uno de los planos de canto: se hace con un cambio de plano, como se explica en el apunte de cambio de plano. En la vista nueva, el primer plano es una recta, y el segundo plano, que viene dado por puntos o rectas, se dibuja con ellas.

La recta del plano de canto corta a las rectas del otro plano en puntos evidentes: son los puntos de la intersección. Se llevan de vuelta a la planta y al alzado con las cotas conservadas.

Ventajas: es muy limpio (se leen directamente los dos puntos) y sirve cuando los planos horizontales auxiliares quedarían muy juntos. Inconveniente: necesita una vista nueva en una zona libre del papel. Si ya tienes que hacer un cambio de plano por otro motivo del ejercicio (la sección de una esfera, un poliedro), esta es la opción obvia.

4. Orden de trabajo y comprobaciones

Un esquema ordenado ahorra errores:

  1. Identifica los planos. Cómo vienen dados y qué rectas notables se pueden sacar directamente: dos lados de un triángulo, una horizontal ya dibujada…
  2. Elige el método. Planos horizontales auxiliares si los dos planos vienen por puntos en las dos proyecciones; cambio de plano si ya hay uno que deba ponerse de canto.
  3. Calcula el primer punto de la intersección y comprueba que cae sobre una recta de cada plano en las dos proyecciones.
  4. Calcula el segundo punto con otro nivel (o otra recta).
  5. Dibuja la recta, extendida hasta los bordes de los planos (si son figuras acotadas, solo entre los puntos de entrada y salida).

Comprobación final: un tercer punto de la recta, obtenido con otro nivel, debe caer alineado con los dos primeros en planta y en alzado. Si no lo está, hay un error de medida.

Y recuerda: en este método no se pregunta por la visibilidad hasta el final. Los puntos se obtienen con rectas auxiliares; solo después se decide qué parte de la figura queda delante.

5. Visibilidad: qué se ve y qué no

Cuando los planos son figuras acotadas (un triángulo y un cuadrado, por ejemplo), la intersección solo existe dentro de ambas figuras. Una vez obtenida, hay que decidir qué tramo de cada lado se ve:

  • En planta: de dos elementos que se cruzan, se ve el que tiene más cota.
  • En alzado: se ve el que tiene más alejamiento.

Para decidirlo, toma el punto donde se cruzan dos aristas en una proyección, súbelo o bájalo a la otra proyección por la línea de referencia y compara cota o alejamiento. El elemento con más cota (en planta) o más alejamiento (en alzado) es el que se ve.

La recta de intersección en sí misma suele verse en el tramo donde los dos planos están delante de las demás partes del dibujo. Las partes de los planos que quedan detrás se dibujan con trazo discontinuo.

6. Ejercicio resuelto: intersección de dos planos

En el ejercicio resuelto de la figura hay dos planos definidos por triángulos. El procedimiento es el de este apunte: se eligen niveles horizontales, se obtienen las horizontales de cada plano en cada nivel, se cortan en planta para tener los puntos de la intersección, se suben al alzado y se unen. Al final, la visibilidad decide qué parte de cada triángulo queda tapada.

Compara después con el ejercicio de la intersección de una recta y un plano: usa el mismo razonamiento con un plano auxiliar proyectante. Y mira la recta de perfil y un plano para el caso en que el elemento no se ve en alzado ni en planta como recta normal.

Intersección de dos planos
aa'bb'cc'dd'ee'ff'h'1'12'2hh'3'34'4h

Paso 1 de 5 · Plano auxiliar horizontal 1

Un plano horizontal corta a cada plano en una horizontal. Trazamos la horizontal de α (cortes 1 y 2) y la de β (cortes 3 y 4) al mismo nivel.

Con las flechas ← → cambias de paso · espacio reproduce · Inicio y Fin van al primero y al último

Los niveles auxiliares, las horizontales de cada plano, los dos puntos comunes y la recta de intersección.

Qué se aprende

  • Reducir la intersección de dos planos a dos puntos comunes, cada uno como intersección de una recta con un plano.
  • Usar planos horizontales auxiliares y las horizontales de cada plano.
  • Aprovechar un cambio de plano para ver un plano de canto y leer los puntos de corte.
  • Comprobar el resultado con un tercer punto alineado.
  • Decidir la visibilidad con la cota (planta) y el alejamiento (alzado).

Errores típicos

  • Cortar los dos planos con niveles distintos: las dos horizontales deben ser del mismo nivel para que su cruce sea un punto común.
  • Elegir niveles muy próximos, de forma que los dos puntos de la intersección salen casi juntos y la recta pierde precisión.
  • No comprobar que cada punto cae sobre una recta de cada plano en las dos proyecciones.
  • Dibujar la recta de intersección más allá de los bordes de las figuras acotadas.
  • Decidir la visibilidad mirando una sola proyección en lugar de comparar cota o alejamiento en la otra.

Para practicar

Subir mi lámina y resolverla →

Preguntas frecuentes

¿Cuántos puntos hacen falta para hallar la intersección de dos planos?
Dos. La recta de intersección queda determinada por dos puntos comunes a los dos planos. Se recomienda un tercero como comprobación: si no está alineado con los otros dos en las dos proyecciones, hay un error.
¿Qué plano auxiliar conviene usar?
Un plano horizontal (un nivel) suele ser el más cómodo en el método directo, porque corta a cada plano en una recta horizontal, fácil de dibujar. Un plano frontal funciona igual con alejamientos. Si ya hay un plano de canto por un cambio de plano, el auxiliar no hace falta.
¿Qué pasa si dos horizontales del mismo nivel son paralelas?
Que ese nivel no da ningún punto común: o la recta de intersección es horizontal y está a otra cota, o los planos son paralelos. Hay que probar con otro nivel. Si en alguno las dos horizontales coinciden, esa recta es la intersección; si en todos son paralelas y distintas, los planos son paralelos y no se cortan.
¿Cómo se sabe qué parte de la intersección se ve?
Comparando la cota (en planta, se ve lo más alto) o el alejamiento (en alzado, se ve lo más cercano) en los puntos donde se cruzan las aristas. Lo que queda detrás se dibuja con trazo discontinuo.

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