Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Un buen lugar para poner como calcular algunos datos, sin necesidad de CAD.


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el_juanri
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Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por el_juanri »

Hola a tod@s.
Con ayuda de mi amigo @Ricardo hemos confeccionado un pdf que contiene las ecuaciones de la Recta en el espacio.
Y de esa ecuaciones hemos obtenidos los cosenos que gobiernan el Vector Director de una Recta.

Estos cosenos también sirven para dibujar un Plano por sus Ecuaciones
Recuerde la ecuación del plano: Ax + By + Cz - D = 0 y que el coeficiente D tiene relación directa con la distancia al origen.

No conozco otros Soft, que no sea CATIA :52 Pero creo que el resto de los Soft también son capaces de crear Planos y Rectas dando direcciones por sus Componentes/vector director.


Saludos cordiales.
 ! Mensaje de: Mondeo14
EDITO:
Añadido vídeo:
 ! Mensaje de: Mondeo14
Vuelvo a editar para cambiar el pdf.
Última edición por Mondeo14 el Mar Dic 21, 2021 6:42 pm, editado 2 veces en total.
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Ricardo
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Ricardo »

el_juanri escribió: Dom Dic 12, 2021 10:48 am Con ayuda de mi amigo @Ricardo
A decir verdad yo solo he participado, como mucho, con un 1% del total, el 99% restante es obra de Juanri.

Enhorabuena por este trabajo, espero que a algunos les sea útil.

Saludos

https://astemar-ricardo.blogspot.com

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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por el_juanri »

Ricardo escribió: Dom Dic 12, 2021 11:45 am con un 1% del total, el 99% restante es obra de Juanri.
Desde luego, además, eres humilde. :63
A veces ese 1% (que fue más) y las correcciones es lo que hace que algo sirva ... o no :44

Todo el párrafo, de las ecuaciones, es tuyo. Como dicen el chiste: ¿Oye que te ha pasado en el ojo? "Casi ná lo del ojo" y lo tenía el tío en la mano. :68

Gracias
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Mondeo14
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Mondeo14 »

 ! Mensaje de: Mondeo14
Pdf añadido al primer mensaje.

Un saludo

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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Joserra »

Señores !! Diome la vida contemplar tan buen equipo...de veras, :35 Me quito el sombrero y me lo vuelvo a poner que se me cayó. :63 Ya antes había leido el mágnifico hilo de geometría analítica de Ricardo con orden y descripcción, y tambien admiré el esfuerzo de Juanrri en mostrarnos ejemplos de aplicación; con claridad, buen humor y dibujando muchísimo.
Y ahora nos lo entregáis juntos, para darle uso...:
Supremo !!, no se me escurre otro adjetivo....
Jobase, ¡!! que buen trabajo !! :21. !!
Última edición por Joserra el Lun Dic 13, 2021 1:26 am, editado 2 veces en total.
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Mondeo14 »

 ! Mensaje de: Mondeo14
A petición de nuestro gran amigo @el_juanri , añado un magnífico vídeo al primer mensaje.

Un saludo

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Joserra
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Joserra »

Holaa :44 . Chicos, no os lo váis a creer pero ando enrredado todavía con el ejercicio (Que es este lugar geométrico y como dibujarlo)

Que hacer cuando en lugar de darnos con precisión los datos de una línea tridimensional... :41 nos encontramos que tenemos que averiguar lo mismo. ¿Donde empieza y termina esa recta 3D?.

Entonces, vuelvo a leer el documento (pdf) :42 pues me temo que antes de dibujar en CAD necesito aclarar los siguientes conceptos míos..... :41

El libro habla de: un vector unitario para definir una recta. Y lo que se me escurre es; en adelante entre comillas:


"una raya en la regla de medir, la cual conocemos como unidad de comparación, y que nos sirva para saber cuanto mide la recta tridimensional en total".

Entonces, la longitud final es como una multiplicación por ese vector unitario; llamemosle /1/; donde ese /uno! no tiene dimensiones. No tienen dimensiones, por que fue formado por tres componentes, y cada uno de ellos era un coseno.

Lo vinculo a la limitación, según la ecuación, ...y debe ser /1/, y ese resultado condiciona la relación entre los cosenos...y como no lo puedo custionar. Confió y (No debe ser mayor que uno). Y punto pelota

Es hasta el momento un patrón de medida, el cual si lo multiplicamos por las dimensiones con unidades del dato de la lóngitud total de la recta, sería lo que el documento llama como; Módulo: es decir la dimensión de esa recta.

Pregunto: Es cierto que ese múltiplo me resultaria al menos la longitud de esa recta?

O quizás nos den otro problema diferente , donde veamos que: "esa recta es perpendicular a una cara plana"

El documento, al inicio y al cabo, me parece que versa de una dirección; llamada : vector.lal cual y en el caso de la recta es su dirección en si misma. Y en el caso del plano es cualquiera de sus perpendiculares. ¿Es cierto?

Ahora bien:
En el caso de la recta tridimensional necesito saber al menos donde comienza y mas datos que nos den su punto final.

Y en el caso del plano, necesito saber cual inclinación tridimensional tiene cualquiera de sus perpendiculares. Pero no necesito saber un punto de inicio...sino un punto por donde El pase; junto con una dirección paralela a la perpendicular de ese plano; pues es la dirección del plano.
¿Es correcto?

En cualquiera de los dos casos lo que este buen documento me sugirió en casi todo momento es la idea de comparar. (Esta es mi duda). Comparar respecto a ¿?: ¿Me seguís, amigos?

En el caso de la recta necesitaría saber donde empieza respecto a algún otro punto; y eso es lo que interpreto en el documento, como "diferencias"; Si las entendí bien. habla de coordenadas relativas según cada una de las tres direcciones desde ese pto de comparación.

Además necesito su sentido, ya sea positivo o negativo.
O mejor aún, que nos indique las coordenadas del punto final, que sería la solución directa.
O quizás nos den la longitud total más dós ángulos respecto de dos direcciones conocidas; Mas siempre, siempre, en el caso de la recta, necesitamos saber donde comienza

Os confieso que la palabra "diferenciales" me despistó bastante...me impresionó por su "conotación matemática"...perdonarme... :31

Dime, segun esta figura del documento y en lo que respecta al vector unitario; ¿acaso quieres decir con ella que:

Imagen

a) Con los cosenos del vector unitario tambien nos serviría para definir una dirección de módulo /1/ ?

a.1) Sería tan elemental como indicarsélos respecto del punto de referencia de inicio?. El cual en el caso particular de que fuera el (0,0,0) sería obviamente el origen ?

a.3) Si el punto de inicio de aplicación del vector final resultante, fuese en distinta posicio 3D comparándolo con origen; tendríamos que considerar sus coordenadas relativas?. Es a eso a lo que te refieres con la palabra "diferenciales" ?

a.4) Ese vector relativo resultante sería: Pregunto: ¿Paralelo al vector unitario? Y nos serviría como técnica para trazar paralelas?

a.5) y para hallar su punto de aplicación, deberiamos restar los valores respectivos X e Y; siendo eso su diferencia?

Bueno...Y otra pregunta que me surgió al ver este dibujo. Es que me sugirió muchísimo algo distinto del documento. Si te fijas.

b) La proyección en color verde (RO) tiene ángulo respecto a la dirección X.
Pero aunque bien es cierto el punto final (T), se levanta en dirección Z resultando el vector resultante (RT). Me seguís?

Pues esa misma figura, y aparte del documento..... me ha recordado mucho a que sería lo mismo que lanzar una coordenada esférica con origen en el punto (R); donde los dos datos serían:
El ángulo que forma su proyección (verde RQ) respecto al eje X, coplanar por tanto en XY
Mas otro ángulo que formara el vector resultante final (azul RT) respecto al plano XY
junto con un radio, que sería el vector unitario.
Última edición por Joserra el Dom Dic 19, 2021 3:03 am, editado 1 vez en total.
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por el_juanri »

Veamos, @Joserra
Joserra escribió: Dom Dic 19, 2021 2:57 amEs cierto que ese múltiplo me resultaria al menos la longitud de esa recta?
Serían las "componentes" de ese vector. Pero, Joserrra: Tú estás metiendo por medio a la señoritia "Catia" :34 y el comando "Line" con la opción "Dirección" si en ese campo de "Direction" pones eso valores multiplicados... le da igual. Es sólo la dirección
Joserra escribió: Dom Dic 19, 2021 2:57 amY en el caso del plano,
En el caso del Plano esta el parámetro "D". No lo compliques.

El resto de lo escrito, no lo tengo en cuenta.
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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Mondeo14 »

 ! Mensaje de: Mondeo14
Buenas.

Se ha detectado una pequeña "errata" en el documento inicial. A petición del autor, cambiamos el documento.
Había un párrafo en la página 10, que no era correcto y por eso se ha subsanado.

Perdonar las molestias y si alguno lo quiere guaradar, que elimine el anterior y descargue este.

Un saludo

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Re: Ecuación de la Recta en 3D y sus vectores directores

Mensaje por Joserra »

Hola queridos amigos. Llevo unos días disfrutando de la lectura del documento, y cada vez que llego al apartado del vector unitario, me pasa como a un niño cuando encuentra un libro que no hace mas que soñar con el. Está muy bien escritos en los parrafos siguientes, los cuales pongo entre comillas lo que me sugieren

"...La suma de los cuadrados de un vector unitario es siempre 1..." Pag 10

Y la página 8, aún mas su dibujo: ".... y esos valores de los cosenos directores coinciden numericamente con las coordenadas de ese mismo vector si fuerase de longitud (1)..."

Claro, por favor mirar esta imagen que encontre en una página web de un colegio.

En ella, se vé nuestra circunferencia unitaria con un radio sin unidades de, uno. y claro, un vector que forma un ángulo de radio, uno.

Imagen

Referencia_Instituto de educación secundaria

Bien, lo que os quiero compartir brevemente, es: Para comprender que es el término "Arcocoseno" es tan sencillo como

1º) trasladar el: |valor absoluto| sobre el cateto contiguo, el cual, en este caso es el eje horizontal de la circunferencia

2º) Trazar una perpendicular al eje horizontal desde ese punto hata que toque a la circunferencia. Despues identificarla como punto (P), por ejemplo.

3) Medir con un transportador que ángunlo forma el vector unitario respecto al eje horizontal , que vá desde el centro de la circunferencia hasta el punto P.

-> Y así, tan fácil, comprendí que cosa es el término "Arcocoseno".
Es sin no me equivoco, lo defino como:
".....el razonamiento gráfico para despejar la incógnita del valor de cualquier ángulo en un tríangulo rectángulo,, cuando el dato es:

O su coseno, respecto al cateto contiguuo
O su seno, referente al cateto opuesto.

Entonces: Por eso. Tres pasos, o tres tristes tigres.. :37

Paso 1) Si el dato es su coseno. -> llevamos su valor en el eje horizontal de un sistema cartesiano.

Paso 2) Y si el dato fuerase que fuese el seno -> llevariamos su valor al eje vertical del sistema cartesiano

Paso 3) Obtener el ángulo: Hay dos maneras, la facil es: La humana.
O bien medimos con un transportador el vector respecto a sus ejes, y así obtenemos el ángulo

O, si fuera una computadora:
Mediría la longitud del tramo geodésico (en verdadera magnitud) del arco de circunferencia, delimitado por: El eje horizontal y el punto P: Y;
La computadora hace una "regla de tres" y despeja la incógnita

tal que así:

si 180 ----------->son pi
X ángulo en grados -----------> "mi valor absoluto del coseno o seno".

Claro, tiene lógica el documento, y es bellísimo... :56 : El vector unitario
Por que cualquier circunferencia si dividieramos su lóngitud entre su diámetro, su cociente sería un valor constante y siempre el mismo: El número (PI).
Imagen
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