INTERSEZIONE tra un cono e una retta in proiezioni ortogonali

In questa lezione vedremo come determinare in proiezioni ortogonali l’intersezione tra un cono che poggia sul P.O. e una retta r. Esercizio, questo, propedeutico al prossimo conclusivo argomento delle compenetrazioni: la compenetrazione con i solidi di rotazione.

CONSIDERAZIONI PRELIMINARI SULL’INTERSEZIONE TRA IL CONO E LA RETTA:

La retta r penetra all’interno del cono, per poi uscirne. Quindi la parte centrale della retta si trova dentro il cono, mentre la parte iniziale e finale si trovano fuori. Il problema che è non sappiamo dove questo avviene, cioè non sappiamo qual è il punto esatto in cui la retta entra nel cono e qual è il punto esatto in cui ne esce. Questi due punti si chiamano punti di rottura.

Intersezione tra un un cono e una retta: le parti della retta coinvolte nell'intersezione.
Intersezione tra un un cono e una retta: le parti della retta coinvolte nell’intersezione.

Per determinarli, si procede come segue. Immaginiamo di far passare per la retta un piano proiettante, tale da avere la seconda traccia coincidente con la seconda proiezione della retta.

Intersezione tra un un cono e una retta: il piano proiettante passante per la retta.
Intersezione tra un un cono e una retta: il piano proiettante passante per la retta.

Questo piano interseca il cono, producendo una sezione a forma di ellisse. Sappiamo infatti (perchè lo abbiamo visto in una precedente lezione) che l’intersezione di un cono con un piano può dare origine a cinque differenti tipi di sezione: cerchio, ellisse, parabola, iperbole e triangolo. Immaginando il cono sempre disposto con la base poggiante sul P.O., il tipo di sezione conica dipende soltanto dall’inclinazione del piano.

I vari tipi di sezione conica esistenti.
I vari tipi di sezione conica esistenti. Tratto da: “ELEMENTI DI GEOMETRIA DESCRITTIVA”, di Giuliana Guglieri Sesti e Roberto Nardi. Le Monnier – Firenze editore.

DETERMINAZIONE DELL’INTERSEZIONE TRA IL CONO E LA RETTA:

In questo caso la sezione conica è un’ellisse perchè il piano secante taglia tutte le generatrici del cono, ed è obliquo rispetto al suo asse. Determineremo i suoi punti e la disegneremo in proiezioni ortogonali come spiegato nella lezione dedicata a questa sezione conica (accessibile cliccando qui).

Ellisse di sezione tra il cono e il piano proiettante.
Ellisse di sezione tra il cono e il piano proiettante. Tratto da: “ELEMENTI DI GEOMETRIA DESCRITTIVA”, di Giuliana Guglieri Sesti e Roberto Nardi. Le Monnier – Firenze editore.

L’ellisse interseca la prima proiezione della retta r in due punti, che chiameremo X’ e Y’. Questi sono i due punti di rottura che stavamo cercando. La retta entra nel cono dal punto X’ e ne esce da Y’.  La parte di retta che si trova all’interno dell’ellisse di sezione è la parte che si trova all’interno del solido.

Ritroveremo facilmente questi punti in seconda proiezione. Se infatti X’ e Y’’ si trovano su r’, X’’ ed Y’’ si troveranno su r’’, allineati alle loro prime proiezioni grazie a delle rette di richiamo perpendicolari alla linea di terra.

Intersezione tra un retta e un cono: esercizio terminato.
Intersezione tra un retta e un cono: esercizio terminato. Tratto da: “ELEMENTI DI GEOMETRIA DESCRITTIVA”, di Giuliana Guglieri Sesti e Roberto Nardi. Le Monnier – Firenze editore.

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