Ángulos

Si observas las manecillas del reloj, verás que se forman diferentes ángulos entre ellas

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Ángulos

¿Qué es un ángulo?

Supongamos que tenemos un punto llamado $A$ -imagina por ejemplo, que lo pintas en una hoja de papel- un rayo o semirrecta por $A$, es un trozo de recta que inicia en $A$ y sigue indefinidamente en alguna dirección. Dos rayos que inicien en el mismo punto $A$, definen un ángulo que es la región delimitada por los dos rayos -de hecho, se forman dos ángulos- los rayos se llaman lados del ángulo y el punto en común, $A$, se llama vértice del ángulo.

Con mucha frecuencia, en lugar de rayos usamos segmentos para definir ángulos. Así,si tenemos los segmentos $AB$ y $AC$, ambos con punto común $A$ como en la figura siguiente, se definen dos ángulos: el que inicia en al segmento $AC$ y termina en el $AB$, mostrado en color azul, y el que inicia en $AB$ y termina en el segmento $AC$, mostrado en rojo.

Esta forma de considerar los ángulos se denomina sentido positivo pues se realiza mediante un giro levógiro, es decir, en sentido contrario al movimiento de las manecillas del reloj.

Usamos el símbolo $\angle$ para denotar un ángulo. Por ejemplo, en esta figura, el ángulo rojo se denota como $\angle CAB$ y el ángulo azul como $\angle BAC.$ El vértice del ángulo es la letra central. En ocasiones se denota a los ángulos con letras del alfabeto griego.

Por cierto, si observas las manecillas del reloj, verás que ellas determinan diferentes ángulos. Por supuesto también se pueden considerar ángulos en el otro sentido, llamado sentido negativo, en el que el giro se toma en la misma dirección de las manecillas del reloj.

Ángulo positivo

Ángulo negativo

Longitud angular

Para medir un ángulo consideramos como unidad de medida el grado, representado por el signo $º$, y obtenido mediante una circunferencia de radio $1$ que se divide en $360$ partes iguales: cada una de esos trozos de circunferencia representa $1º$, un grado.

Así, si escribimos $\angle w=67º$, estamos diciendo que el ángulo $\angle w$ mide $67º.$

Por facilidad representamos ángulos en un plano cartesiano.insert_link Ahí, los ángulos se miden a partir del rayo formado por el semieje positivo de las $x$ (que inicia en el origen $O$). Entonces, consideramos que el primer lado del ángulo está sobre ese semieje y dependiendo del cuadrante en el que se encuentre el segundo lado, será su longitud angular que es la medida del ángulo dada en grados. Recuerda que se mide en sentido positivo, es decir mediante un giro levógiro. Observa en qué rango se encuentra la longitud angular dependiendo del cuadrante al que pertenezca su segundo lado:

  1. Un ángulo en el que ambos lados están sobre el semieje positivo de las $x$ mide $0º$
  2. Si un ángulo mide más de $0º$ y menos de $90º$ entonces su segundo lado se encuentra en el primer cuadrante
  3. Un ángulo que mide $90º$ tiene su segundo lado sobre el semieje positivo de las $y$
  4. Si un ángulo mide más de $90º$ y menos de $180º$ entonces su segundo lado se encuentra en el segundo cuadrante
  5. Un ángulo que mide $180º$ tiene su segundo lado sobre el semieje negativo de las $x$
  6. Si un ángulo miden más de $180º$ y menos de $270º$ entonces su segundo lado se encuentra en el tercer cuadrante
  7. Un ángulo que mide $270º$ tiene su segundo lado sobre el semieje negativo de las $y$
  8. Si un ángulo mide más de $270º$ y menos de $360º$ entonces su segundo lado se encuentra en el cuarto el cuadrante

Si el ángulo mide $360º$, se ha dado una vuelta completa a la circunferencia (con centro en $O$) y como en el caso del ángulo de $0º$ sus dos lados están sobre el semieje positivo de las $x.$ Los ángulos cuya medida angular es mayor a $360º$, han dado la vuelta completa a la circunferencia. Supongamos que su medida angular es $kº$ con $k>360$ entonces, su segundo lado estará en alguno de los cuatro cuadrantes, dependiendo del valor que tome $360-k.$

Volviendo nuevamente a las manecillas del reloj, imagina que colocas un plano cartesiano sobre la carátula, de manera que el centro del reloj sea el origen $O.$ ¿Podemos medir los ángulos formados por las manecillas? Observa por ejemplo, si el reloj marca las 3:00 pm, el ángulo formado entre la manecilla que marca la hora y la manecilla que indica los minutos es de $90º$ medido en sentido positivo, si lo midiéramos en sentido negativo la medida angular sería de $-270º.$

Midiendo ángulos en el reloj

Veamos cómo efectuar mediciones angulares en el reloj. Iniciaremos considerando una sola manecilla para no confundirnos.

Observa el movimiento del minutero: tiene $60$ posiciones posibles, cada una de ellas representa un minuto por lo que, al recorrerlas todas, ha transcurrido una hora. Sabemos que el giro completo de la circunferencia, abarca $360º$ así, al dividir el desplazamiento del giro completo entre las $60$ posiciones del minutero obtenemos que el espacio entre dos minutos consecutivos en el reloj, abarca $6º$.

Entonces, cuando el minutero avanza un minuto, se desplaza $6º.$

Recuerda que estamos imaginando un plano cartesiano colocado sobre la carátula del reloj. Si el minutero se encuentra en el minuto $36,$ ¿cuál es la longitud angular del ángulo que se forma?

Sabemos que el ángulo formado tiene dos lados: el segmento que va del centro del reloj al número $3$ -que sería el semieje positivo de las $x$ en nuestro imaginario plano cartesiano- y el minutero.

Si medimos en sentido positivo tenemos:

  1. por el desplazamiento del $3$ al $9$, son $30$ minutos, es decir $30 \times 6= 180$ agrega $180º$
  2. por el desplazamiento que va del $9$ al $8$, son $5$ minutos, es decir $5 \times 6=30$ agrega $30º$
  3. por el desplazamiento que va del $8$ al minuto $36$, son $4$ minutos, es decir $4 \times 6=24$ agrega $24º$

Entonces, tenemos que el ángulo, medido en sentido positivo, tiene una longitud angular de $$180º+30º+24º=234º$$

¿Cuál sería la longitud angular en sentido negativo?

  1. por el desplazamiento del $3$ al $6$, son $15$ minutos, es decir $15 \times 6= 90$ agrega $-90º$
  2. por el desplazamiento que va del $6$ al minuto $36$, son $6$ minutos, es decir $6 \times 6=36$ agrega $-36º$

Observa que en ambos casos los resultados son negativos, pues estamos midiendo en sentido negativo, la longitud angular será $$-90º+(-36º)=-126º$$

Ahora escribe la longitud angular -en sentido positivo y negativo- del ángulo que forma el minutero cuando está señalando al número 10.

  • Ángulo positivo: $º$
  • Ángulo negativo: $º$
done Revisar

¿Y cuál sería la longitud angular de los ángulos que se Ya que estamos en esto, encuentra los ángulos que se forman -es decir el negativo y el positivo- cuando el minutero, señala el punto medio entre el $1$ y el minuto $6$?

  • Ángulo positivo: $º$
  • Ángulo negativo: $º$
done Revisar

¿Y si tenemos dos manecillas?

Consideremos ahora las dos manecillas: el minutero y el horario. Calcula las longitudes angulares positivas:

Si el reloj marca las 2:30, el minutero se encuentra apuntando hacia el $6,$ y el horario apunta al $2$.

  • Ángulo entre manecillas: $º$
  • Ángulo positivo del minutero: $º$
  • Ángulo positivo de la hora: $º$
done Revisar

Algunos ángulos distinguidos

Existen ángulos que tienen ciertas características y de acuerdo a éstas se han clasificado. A continuación, hay una tabla que indica el nombre que se ha asignado a un ángulo de acuerdo a su medida.

NombreMedida angular
AgudoMayor a $0º$ y menor a $90º$
RectoIgual a $90º$
ObtusoMayor a $90º$ y menor a $180º$
Llano o ColinealIgual a $180º$
Cóncavo o entranteMayor a $180º$ y menor a $360º$
PerigonalIgual a $360º$

Otra manera de clasificar los ángulos:

complementarios: aquellos que al sumarse dan como resultado $90º$ y

suplementarios: aquellos que al sumarse dan como resultado $180º$.

Por ejemplo, si tenemos dos ángulos tales que $$\angle \alpha = 15º \quad \angle \beta = 165º$$ al sumar sus magnitudes, obtenemos $15º + 165º = 180º.$ Entonces los ángulos $\alpha$ y $\beta$ son suplementarios.

Autoevaluación

De acuerdo a los siguientes datos, relaciona las columnas al escribir en los paréntesis los números que correspondan.

  1. $\angle \alpha = 30º$
  2. $\angle \beta = 80º$
  3. $\angle \gamma = 90º$
  4. $\angle \delta = 70º$
  5. $\angle \varepsilon = 100º$
  6. $\angle \rho = 10º$
  1. $\angle \alpha + \angle \delta$ () Ángulos suplementarios
  2. $\angle \beta + \angle \varepsilon$ () Ángulo recto
  3. $\angle \gamma $() Ángulo complementario
  4. $\angle \alpha $() Ángulo agudo
  5. $\angle \beta + \angle \rho$ () Ángulo obtuso
done Evaluar
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