Clases de Solidos
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CLASES DE SOLIDOS
Estos cuerpos pueden ser de dos clases:
Poliedros, sólidos que tienen todas las caras planas.
Sólidos platónicos
Prismas
Pirámides
No poliedros o cuerpos redondos, aquellos sólidos que tienen al menos una cara de
superficie curva.
Esferas
Cilindros
Toros
Conos
SOLIDOS PLATONICOS
Los sólidos platónicos tienen caracterizaciones
simétricas:
El centro de un cubo ( de un octaedro regular) es
centro de simetría de dicha figura, devuelve la
misma figura; mas no lo es, el centro de un
tetraedro regular.6Todos ellos gozan respecto a
un punto del espacio (centro de simetría) que equidista de sus caras, de sus vértices y de
sus aristas, pero no se conserva la figura original.
Todos ellos tienen además simetría axial respecto a una serie de ejes de simetría que
pasan por el centro de simetría anterior.
Todos ellos tienen también simetría
especular respecto a una serie de planos de
simetría (o planos principales), que los
dividen en dos partes iguales.
PRISMAS
El grupo de simetría de un prisma recto de n
lados con la base regular es Dnh del orden 4n, excepto en el caso de un cubo, que tiene el
grupo de simetría octaédrica más grande, del orden 48, que tiene como subgrupos tres
versiones de D4h. El grupo de rotación es Dn del orden 2n, excepto en el caso de un cubo, que
tiene el grupo O de simetría más grande del orden 24, que tiene como subgrupos tres
versiones de D4.
El grupo de simetría Dnh contiene inversión si n es par.
PIRAMIDES
Una pirámide recta es un tipo de pirámide cuyas caras laterales son triángulos isósceles. En
este tipo de pirámides la rectaperpendicular a la base que pasa por el ápice corta a la base
por su circuncentro.
Una pirámide oblicua es aquella en la que no todas sus caras laterales son triángulos
isósceles.
Una pirámide regular es una pirámide recta cuya base es un polígono regular.
Una pirámide convexa tiene como base un polígono convexo.
Una pirámide cóncava tiene como base un polígono cóncavo.
Existen tres tipos de pirámides cuyas caras son triángulos equiláteros, con bases de 3, 4 y 5
lados respectivamente. Untetraedro regular es una pirámide cuyas caras (base y caras
laterales) son triángulos equiláteros.
ESFERAS
Esferas en dimensiones superiores
Se puede generalizar la noción de esfera
en espacios vectoriales de dimensiones superiores
a tres. A partir de la cuarta dimensión ya no es representable gráficamente, pero la definición
sigue siendo que la esfera es el conjunto de los puntos equidistantes de un punto fijo. En un
espacio euclidiano de cuatro dimensiones, usando un sistema de coordenadas cartesianas la
ecuación de la esfera de radio 1 centrada en el origen es:
donde t es la cuarta coordenada. Análogamente en un espacio euclidiano de n dimensiones:
Y para una esfera de radio r, y centro (c1, c2, ..., cn):
CILINDROS
La superficie de un cilindro circular recto está conformada por el
área de la base, circular en este caso: A = π r2, pero como este
cilindro tiene 2 bases se multiplica por 2, siendo el área total de las
dos bases: Ab = 2 π r2
Además, el área lateral está formada por un rectángulo de altura
"h" y de largo del perímetro del círculo L = 2 π r por lo que el área
lateral es: Al = 2 π r h
Por lo tanto, el área total, o área de la superficie cilíndrica es:
A = Ab + Al
A = 2 π r2 + 2 π r h
A = 2 π ( r2 + r h )
A = 2 π r ( r + h )
TOROS
Topológicamente, un toro es una superficie cerrada
definida como el producto cartesiano de
dos circunferencias: y con la topología producto.
En topología, un volumen tórico o toro sólido (vollringe) es un objeto tridimensional obtenido
mediante el producto cartesiano de un disco y una circunferencia:
La superficie descrita, dada la topología relativa de R3, es homeomorfa con el toro topológico
mientras éste no intercepte con su propio eje.
El toro puede también describirse como el cociente del ’’Plano euclidiano’’ bajo las
tipificaciones
(x, y) ~ (x+1,y) ~ (x, y+1)
Equivalentemente, como el cociente del cuadrado o unidad conectando los bordes
opuestos, descrito como un polígono fundamental .
Esta superficie se considera como el espacio total de un fibrado (trivial), donde
el espacio base es la circunferencia .
El grupo fundamental del toro es precisamente el producto directo del grupo fundamental
de la circunferencia por sí misma:
CONOS
En Geometría analítica y Geometría diferencial, el cono es el
conjunto de puntos del espacio que verifican, respecto un sistema
de coordenadas cartesianas, una ecuación del tipo:
Este conjunto también coincide con la imagen de la función:
que es llamada parametrización usual del cono.
Por ejemplo, en el caso que a = b (no nulos), éste conjunto es obtenido a partir de rotar la
recta respecto al eje z, y por eso es llamada parametrización de revolución.