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DESENHO BÁSICO AULA 2 Profª Eliza Yukiko Sawada Timm CONVERSA INICIAL Ao longo desta aula, iniciaremos a construção de algumas figuras geométricas básicas com a utilização do compasso, régua e par de esquadros. Serão apresentados os conceitos de lugar geométrico e suas características principais. Faremos a construção da mediatriz de um segmento de linha, que é uma ferramenta muito importante tanto para a divisão de um segmento quanto para traçar linhas perpendiculares e ângulos retos. Também serão apresentadas as nomenclaturas dos ângulos mais importantes assim como a construção desses com a utilização das ferramentas de desenho. Vamos conhecer o conceito de polígonos, suas características e nomenclaturas. CONTEXTUALIZANDO Com esta aula, você terá os primeiros contatos com as construções geométricas e seus conceitos iniciais. Este início é extremamente importante para entender a lógica matemática da geometria e suas aplicações no design, arquitetura e engenharias. Toda geometria tem como base o entendimento dessas bases do desenho e suas representações. É uma linguagem universal e muito utilizada nas profissões citadas anteriormente. TEMA 1 – CONSTRUÇÃO DE FIGURAS COM O USO DE COMPASSO E RÉGUA A seguir, algumas construções básicas com a utilização do compasso, régua e par de esquadros. São passos básicos importantes para entender a lógica da construção geométrica. Esses passos são utilizados em várias outras construções geométricas realizadas em nossos estudos. A primeira construção é de um triângulo equilátero que tem os três lados e ângulos iguais. Em uma reta, marque o segmento AB, correspondente a um lado do triângulo equilátero. A seguir, posicione a ponta seca do compasso no ponto A e abra a haste com o grafite até o ponto B, trace um arco e, em seguida, posicione a ponta seca no ponto B e trace outro arco. O cruzamento dos arcos corresponde ao ponto C, vértice do triângulo equilátero. Ligue os pontos e a construção está pronta (Figura 1). 3 Figura 1 – Construção do triângulo equilátero Construção de um quadrado, lembrando que essa forma tem os quatro lados iguais e quatro ângulos de 90º. A construção tem início com a marcação do segmento AB na reta. Para traçar as perpendiculares, posicione a ponta seca do compasso no ponto A. Com abertura qualquer do compasso, trace um semicírculo definindo os pontos A’ e A’’. Posicione a ponta seca do compasso no ponto A’ e abra o compasso com medida qualquer maior que a metade do arco e trace outro arco. Com a mesma abertura do compasso, trace outro arco agora com a ponta seca do compasso no ponto A’’. No cruzamento dos dois arcos dos pontos A’ e A’’, trace uma reta que deverá passar pelo ponto A, assim temos uma perpendicular à reta AB. Faça o mesmo procedimento pelo ponto B e trace a outra perpendicular. Abra o compasso com a medida do lado do quadrado x, posicione a ponta seca do compasso no ponto A e no ponto B e marque a medida do lado x nas duas perpendiculares encontrando os pontos C e D. Ligue estes pontos e finalize a construção do quadrado (Figura 2). Figura 2 – Construção do quadrado utilizando a régua e o compasso 4 Outra forma de construir o quadrado é com o auxílio, além do compasso e da régua, do par de esquadros. Em uma reta, defina o segmento AB, que é igual ao lado do quadrado. Com o auxílio do par de esquadros, trace duas perpendiculares a reta AB a partir dos pontos A e B. Abra o compasso com a medida x do lado do quadrado, com a ponta seca em A, marque o lado do quadrado na perpendicular e em seguida marque a mesma medida a partir de B. Com isso, foi possível definir os pontos C e D. Ligue estes pontos e finalize a construção do quadrado (Figura 3). Figura 3 – Construção do quadrado utilizando a régua, o compasso e o par de esquadros 5 TEMA 2 – LUGARES GEOMÉTRICOS: CIRCUNFERÊNCIA E RETAS PARALELAS Um lugar geométrico consiste no conjunto de pontos de um plano que possuem propriedades comuns. Uma linha é um lugar geométrico quando todos os seus pontos possuem uma ou mais propriedades em comum e quando todos os pontos que têm essa propriedade pertencem à mesma linha (Bertolucci, 2005) 2.1 Mediatriz e bissetriz A mediatriz e a bissetriz são os lugares geométricos dos pontos do plano equidistantes a duas retas concorrentes. Observe na Figura 4A que o ponto P na mediatriz da reta AB está exatamente na mesma distância dos pontos A e B. E na Figura 4B, o ponto P na bissetriz do ângulo está equidistante das retas r e s perpendicularmente ao ponto P. Figura 4 – Lugar geométrico da mediatriz e da bissetriz 2.2 Linhas retas paralelas Em linhas paralelas, o lugar geométrico são os pontos que distam uma medida d de uma reta r, conforme a Figura 5. Figura 5 – Lugar geométrico de duas retas paralelas https://pt.wikipedia.org/wiki/Conjunto https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponto_(matem%C3%A1tica) https://pt.wikipedia.org/wiki/Propriedade 6 2.3 Circunferência Uma circunferência de centro definido O e raio R é o lugar geométrico dos pontos do plano que estão à distância R do ponto O, conforme a Figura 6. Figura 6 – Lugar geométrico da circunferência 2.4 Arco capaz O arco capaz é o lugar geométrico dos pontos P que enxergam um segmento AB em um determinado ângulo α conforme a Figura 7 a seguir. Figura 7 – Lugar geométrico do arco capaz TEMA 3 – RETAS: MEDIATRIZ A mediatriz é uma reta perpendicular que divide o espaço entre dois pontos em duas partes iguais, conforme a Figura 8. Nos passos 2 e 3, utilize a mesma abertura do compasso. 7 Figura 8 – Mediatriz do segmento AB Para realizar a divisão de uma reta em várias partes iguais, é necessária a utilização do par de esquadros além do compasso e da régua. Primeiramente, marque o segmento AB a ser dividido em partes iguais. Por um dos pontos, trace uma reta qualquer auxiliar. Com a ajuda do compasso, marque o número de partes a ser dividida na reta auxiliar. A abertura do compasso é qualquer, mas deve ser sempre a mesma. No exemplo a seguir, a reta é dividida em três partes: o ponto 3 é ligado ao ponto A, e com a ajuda do par de esquadro são traçadas linhas paralelas a linha A3, dividindo o segmento AB em partes iguais. Figura 9 – Divisão de uma reta em partes iguais com compasso e par de esquadros 8 TEMA 4 – ÂNGULOS: REPRESENTAÇÃO, BISSETRIZ E ARCO CAPAZ Quando duas retas se encontram em um ponto, formam um ângulo. Na Figura 10, apresentamos um exemplo clássico de um ângulo, em que B é o vértice do ângulo. Figura 10 – Ângulo ABC 4.1.1 Ângulo reto Um ângulo é dito reto quando tem 90º. Ele pode ser representado de duas formas, conforme a Figura 11. Figura 11 – Representação do ângulo reto 4.1.2 Ângulo agudo É chamado ângulo agudo qualquer ângulo menor que 90º (Figura 12). Figura 12 – Ângulos agudos 9 4.1.3 Ângulo obtuso É qualquer ângulo maior que 90º (Figura 13). Figura 13 – Ângulo obtuso 4.1.4 Ângulo raso É chamado ângulo raso quando tiver 180º (Figura 14). Figura 14 – Ângulo raso 4.1.5 Ângulos complementares O termo ângulo complementar refere-se a dois ângulos que, somados, totalizam 90º. Por exemplo, 30º é o complemento de 60º. Similarmente, o termo ângulos suplementares refere-se a dois ângulos que, somados, totalizam 180º. Por exemplo, 60º é suplementar de 120º (Maguire; Simmons, 2004). 4.2 Bissetriz A bissetriz divide um ângulo em duas partes iguais. A sua construção é feita da seguinte forma: posicione a ponta seca do compasso no vértice do ângulo, trace um arco qualquer encontrando dois pontos, o B e o C. Posicione a ponta seca do compasso no ponto B e trace outro arco maior que a metade da distância entre B e C. Com a mesma abertura,trace outro arco, agora com a ponta seca em C. No cruzamento dos dois arcos, você encontra o ponto b. Trace 10 uma reta que passe pelo vértice A e pelo ponto b. Esta é a bissetriz do ângulo (Figuras 15 e 16). Figura 15 – Construção da bissetriz do ângulo agudo Figura 16 – Construção da bissetriz do ângulo obtuso 4.1.6 Construção de ângulos com o par de esquadros É possível construir alguns ângulos somente com a utilização do par de esquadros, como os ângulos de 15º, 30º, 45º, 60º, 75º e 90º (Figura 17). Figura 17 – Construção de ângulos com o par de esquadros Outra forma de construir ângulos é utilizando o transferidor. Para utilizar o transferidor, posicione o ponto central do instrumento no ponto definido como o vértice do ângulo, marque o ângulo desejado e trace uma reta passando pela 11 marcação e pelo vértice do ângulo. O transferidor também pode ser utilizado para medir ângulos existentes (Figura 18). Figura 18 – Transferidor 4.2 Construção de ângulos com o uso de compasso e régua Alguns ângulos podem ser construídos utilizando o compasso e a régua. Para a construção de um ângulo de 60º, 30º, 15º e 7½º, inicie com uma reta e marque o vértice do ângulo A, posicione a ponta seca do compasso no ponto A e trace um arco com abertura qualquer. Com a mesma abertura, trace outro arco, agora com a ponta seca do compasso no ponto B. No cruzamento dos dois arcos, temos o ponto C. Trace uma reta passando pelos pontos A e C. Temos aí um ângulo de 60º. Se fizermos a bissetriz do ângulo de 60º, teremos dois ângulos de 30º, e se fizermos a bissetriz do ângulo de 30º, teremos mais dois ângulos menores de 15º e assim por diante (Figura 19). Figura 19 – Construção dos ângulos de 60º, 30º e 15º Para a construção de ângulos de 45º e 22½º, inicie construindo um ângulo de 90º. Faça a bissetriz do ângulo de 90º e você terá dois ângulos de 45º, e, se fizer a bissetriz do ângulo de 45º, você terá dois ângulos menores de 22½º (Figura 20). Figura 20 – Construção dos ângulos de 45º e 22½º 12 4.3 Arco capaz É o lugar geométrico dos pontos P que enxergam um segmento AB em um determinado ângulo (Figura 21A). Uma semicircunferência sempre irá formar ângulos de 90º (Figura 21B). Figura 21 – Arco capaz TEMA 5 – POLÍGONOS Polígono, em Geometria, é qualquer figura plana fechada limitada por retas e deve ter pelo menos três lados. Em grego, polígono significa ter muitos lados ou ângulos (Figura 22). Figura 22 – Polígono Um polígono pode ser inscrito ou circunscrito em relação a uma circunferência. Figura 23 – Polígono inscrito Figura 24 – Polígono circunscrito 13 Polígonos regulares são aqueles que têm todos os lados (equilátero) e ângulos (equiângulo) iguais (Figura 25). Figura 25 – Polígonos regulares De acordo com o número de lados, o polígono recebe uma designação. 3 lados = triângulo; 4 lados = quadrilátero; 5 lados = pentágono; 6 lados = hexágono; 7 lados = heptágono; 8 lados = octógono; 9 lados = eneágono; 10 lados = decágono; 11 lados = undecágono; 12 lados = dodecágono; 15 lados = pentadecágono; 20 lados = icoságono. Polígonos Irregulares são aqueles que têm os lados e ângulos diferentes (Figura 26). 14 Figura 26 – Polígonos irregulares O triângulo, de acordo com os ângulos e lados, tem uma designação própria, como o triângulo equilátero, que tem todos os lados e ângulos iguais; o triângulo isósceles, que tem dois lados e dois ângulos iguais; e o triângulo escaleno, que tem todos os lados e ângulos diferentes (Figura 27). Figura 27 – Triângulo equilátero, isósceles e escaleno Com relação aos ângulos, os triângulos podem ser triângulo acutângulo, em que todos os ângulos são menores que 90º; o triângulo retângulo, que tem um ângulo de 90º, e o triângulo obtusângulo, que tem um ângulo maior que 90º (Figura 28). Figura 28 – Triângulo acutângulo, triângulo retângulo e triângulo obtusângulo 15 Assim como os triângulos, os quadriláteros, de acordo com os ângulos e lados, também recebem uma designação, podendo ser um quadrilátero quadrado, que tem todos os lados e ângulos iguais; o retângulo, que tem todos os ângulos iguais e dois lados opostos iguais; o losango, que tem quatro lados iguais e ângulos opostos iguais; paralelogramo, que tem dois lados opostos iguais e dois ângulos opostos iguais; e o trapézio isósceles, que tem dois lados opostos iguais e dois lados opostos diferentes, ângulos opostos diferentes e dois ângulos paralelos iguais. (Figura 29). Figura 29 – Quadrado, retângulo, losango, paralelogramo e trapézio TROCANDO IDEIAS Discuta com seus colegas e identifique áreas do design que estão diretamente vinculadas com o desenho técnico e com a geometria plana. NA PRÁTICA Que tal exercitar algumas atividades desta aula? No tema 1 – construção de figuras com o uso de compasso e esquadros: construa um triângulo equilátero com base de 5 cm; construa o quadrado com lado de 5 cm utilizando as duas formas de construção. 16 No tema 3 – retas: trace a mediatriz de um segmento AB de 11,5 cm utilizando esquadros e compasso; divida um segmento AB de 11,5 cm em três partes iguais utilizando esquadros e compasso. No tema 4 – ângulos: trace a bissetriz de um ângulo agudo e de um ângulo obtuso; construa um ângulo de 90º, 60º, 45º, 30º e 15º; construa o arco capaz de um ângulo de 90º. Todos com a utilização dos esquadros e compasso. FINALIZANDO Nesta aula, apresentamos algumas construções básicas da geometria plana importantes para entender a lógica matemática da geometria. Esta etapa é importante para entender as próximas etapas do desenho geométrico e suas representações técnicas. Por isso, exercite as construções básicas que darão subsídios para as próximas etapas. 17 REFERÊNCIAS MAGUIRE, D. E.; SIMMONS, C. H. Desenho técnico. São Paulo: Hemus, 2004.
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