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DESENHO GEOMÉTRICO Mariana Comerlato Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir circunferência. Classificar os elementos e as divisões das circunferências. Determinar tangentes e retificações de circunferências. Introdução Neste capítulo, você vai estudar a circunferência, os seus conceitos funda- mentais e os principais estudiosos do assunto. Você também vai aprender a identificar e classificar seus principais elementos e a desenvolver as construções geométricas da circunferência, desde seu traçado básico até suas divisões e retificações. Conceitos fundamentais A circunferência é um elemento formado por um conjunto de pontos distribu- ídos no espaço que possuem como característica o fato de todos eles estarem a uma mesma distância de um ponto conhecido como centro, conforme mostra a Figura 1. Assim como existem infi nitos pontos ao redor do seu perímetro, a circunferência também possui infi nitos raios e infi nitos diâmetros que conectam esses pontos do perímetro, conforme leciona Januário (2010). Figura 1. Conceito geométrico da circunferência: um ponto central e infinitos pontos equidistantes do centro pela medida conhecida como raio. A circunferência é considerada uma curva, então não podemos medi-la com uma régua. Para isso, estudiosos matemáticos da Antiguidade desenvolveram uma forma de calcular o comprimento de uma circunferência, representado da seguinte maneira: C = 2 ∙ π ∙ r onde: π = número que representa a relação métrica constante entre o com- primento da circunferência e o seu diâmetro — segundo Reis (2014), π é um número irracional cujo valor é 3,141592, aproximadamente; r = raio da circunferência. Ao longo deste capítulo, veremos que existe uma maneira precisa de reti- ficar a circunferência por meio do desenho geométrico. Com a circunferência retificada, é possível medir o seu comprimento em linha reta. Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações2 Quando falamos em geometria, não podemos deixar de fora Euclides de Alexandria, grande matemático da Antiguidade e o primeiro a estudar a geometria. Uma das suas obras mais importantes é o tratado intitulado Os elementos, composto por 13 livros que serviram de base para diversos outros estudos e para o que ficou conhecido até hoje como geometria euclidiana. A publicação de Euclides é baseada em axiomas (verdades incontestáveis sobre a ciência) e postulados (verdades incontestáveis sobre um determinado assunto), conforme explica Boyer (1991). É nesse tratado que Euclides vai definir os elementos principais da geometria, como ponto, reta, arco, superfície, ângulo e diâmetro. Euclides também vai afirmar que, com um ponto e uma distância quaisquer, é possível construir uma circunferência com centro naquele ponto e raio igual àquela distância, conforme leciona Costa (2011). Além de ser uma das publicações mais antigas de que se tem registro, Os elementos também é uma das obras mais traduzidas da história da humanidade. Elementos da circunferência Junto com o centro e o raio, outros elementos são importantes para as demais construções geométricas da circunferência, como a sua divisão em partes iguais e a sua retifi cação, conforme leciona Carvalho (2008). Vejamos abaixo e, também, na Figura 2, a defi nição desses elementos. Arco: é uma porção da circunferência, ou seja, do seu perímetro, com- preendida entre dois pontos. O arco pode apresentar tamanhos diversos. Corda: é o segmento de reta que une as extremidades de um arco. Diâmetro: é a única corda que passa pelo centro da circunferência, tendo a dimensão equivalente ao dobro do raio. O diâmetro é a maior corda da circunferência. Flecha: é o trecho do raio que é limitado pela corda e pelo arco e que é perpendicular à corda. 3Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações Figura 2. Elementos da circunferência: arco, corda, diâmetro e flecha. Vejamos também outros elementos importantes — as retas e as suas posi- ções relativas em relação à circunferência — abaixo e na Figura 3. Reta secante: reta que corta a circunferência em dois pontos, formando o segmento de reta conhecido como corda. Quando a secante corta a circunferência pelo seu centro, ela gera o seu diâmetro. Reta tangente: reta que toca a circunferência em apenas um ponto e que é perpendicular ao raio que passa por esse ponto. O encontro entre a reta tangente e a circunferência é chamado de ponto de tangência. Além de saber identificar uma tangente, é importante desenhá-la de forma correta. Mais adiante veremos como construir uma reta tangente à circunferência. Figura 3. Elementos da circunferência: retas secante e tangente. Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações4 As circunferências também possuem ângulos relevantes, que podem ser os seguintes (Figura 4). Ângulo central: é o ângulo cujo vértice é o centro (O) da circunferência e que gera um arco correspondente (AB). Ângulo inscrito: ângulo que possui o vértice (D) na circunferência e seus lados são cordas (DE e CD). Ângulo encontrado em situações de inscrição de polígono em circunferência. Ângulo circunscrito: ângulo formado quando o vértice (G) está fora da circunferência e seus lados a tangenciam. Figura 4. Elementos da circunferência: ângulos. A geometria é um grande campo de estudo que possui muitos enfoques, como a geometria analítica, a descritiva e a espacial. Neste capítulo, estudamos a circunferência a partir do tema do desenho geométrico, mas a circunferência também pode ser observada e representada a partir de outras abordagens da geometria. A geometria analítica, por exemplo, estuda os lugares geométricos (retas, circunferência, parábolas, etc.) por meio de representações algébricas relacionadas a produtos cartesianos. Nesse caso, pela geometria analítica, a circunferência é caracterizada por uma expressão matemática que representa, em um plano cartesiano, as coordenadas x e y de seu centro (Xc e Yc), as coordenadas x e y de algum ponto genérico de sua formação, e a dimensão de seu raio (r). Portanto, segundo Santos e Ferreira (2009), na geometria analítica, a circunferência é dada por: 5Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações Construções geométricas e divisões Pode-se dizer que são dois os elementos mais importantes para a construção geométrica da circunferência: o ponto correspondente ao seu centro e o raio, que determina a distância do centro à borda composta pelos demais pontos. Essa é a lógica inicial para traçar uma circunferência. No desenho geométrico, o instrumento utilizado para o traçado de uma circunferência é o compasso, cuja ponta seca é posicionada no centro da circunferência, e cuja abertura representa o raio. Com o grafi te do compasso, desenha-se a circunferência, conforme leciona Giovanni (2016) e demonstra a Figura 5. Figura 5. Desenho da circunferência por meio do instrumento compasso. Fonte: FERNANDO BLANCO CALZADA/Shutterstock.com. Além da construção básica da circunferência, é importante para o desenho geométrico saber determinar e construir outros elementos. A seguir, veremos o passo a passo dessas construções. É importante ressaltar a necessidade de instrumentos adequados para as construções, como régua, compasso e dupla de esquadros. Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações6 Identificação do centro de uma circunferência Para identifi car o centro de uma circunferência dada, é necessário traçar duas cordas quaisquer (AB e BC) e as suas mediatrizes. O centro da circunferência será o ponto O, localizado no encontro das mediatrizes, conforme leciona Carvalho (2008) e demonstra a Figura 6. Figura 6. Passo a passo para determinar o centro de uma circunferência. A mediatriz é uma reta que corta outra reta ou segmento de reta em seu ponto médio. Veja nolink abaixo um vídeo que mostra como traçar uma mediatriz. https://goo.gl/U66GJ3 Divisão da circunferência em três partes iguais e inscrição de um triângulo A divisão de uma circunferência em três partes iguais inicia com o traçado de um eixo qualquer que passa pelo centro da circunferência (O) e corta o seu perímetro (A). Com a ponta seca do compasso em A e a abertura da dimensão do raio, desenha-se um arco que cruza a circunferência marcando os pontos B e C. Estes já são os dois primeiros pontos da divisão. O terceiro ponto (D) se encontra no cruzamento do eixo traçado inicialmente com a outra extremidade da circunferência. 7Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações O triângulo inscrito em uma circunferência dividida em partes iguais é chamado de triângulo equilátero, pois possui três lados e três ângulos internos iguais. Os ângulos internos do triângulo são considerados ângulos inscritos da circunferência (Figura 7). Para dividir uma circunferência em seis ou 12 partes iguais, basta traçar as mediatrizes dos lados e criar os pontos de intersecção das mediatrizes com a circunferência. Figura 7. Passo a passo para dividir uma circunferência em três partes iguais e inscrever um polígono regular. O lado de um hexágono inscrito em uma circunferência é igual ao raio dessa circun- ferência. Sendo assim, para dividir uma circunferência em seis partes iguais, basta ter um compasso em mãos com sua abertura na mesma medida do raio. Marque seis pontos consecutivos na circunferência e a divisão estará completa. Divisão da circunferência em quatro partes iguais e inscrição de um quadrado Para dividir uma circunferência em quatro partes iguais é necessário traçar dois diâmetros perpendiculares entre si (AB e CD). Os pontos dos diâmetros na circunferência formam o polígono, conforme mostra a Figura 8. Para dividir a circunferência em oito ou 16 partes, basta traçar as mediatrizes dos lados do polígono. Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações8 Figura 8. Passo a passo para dividir uma circunferência em quatro partes iguais e inscrever um polígono regular. Divisão da circunferência em cinco partes iguais e inscrição de um pentágono Para dividir uma circunferência em cinco partes iguais, inicialmente deve- -se traçar dois diâmetros perpendiculares entre si (AB e CD) e, em seguida, traçar a mediatriz do raio CO, achando o ponto médio (M). Com a ponta seca do compasso em M e a abertura do compasso MA, traçar o arco e localizar o ponto N no raio OD. A distância AN corresponde a 1/5 da circunferência, e essa medida pode ser transferida com o compasso marcando-se os vértices (F, G, H e I) do polígono iniciando em A, conforme mostra a Figura 9. Para divisões em partes múltiplas de cinco, é necessário traçar a mediatriz dos lados do polígono. Figura 9. Passo a passo para dividir uma circunferência em cinco partes iguais e inscrever um polígono regular. 9Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações Traçado de uma tangente Conforme já vimos no início deste capítulo, a tangente é uma reta que toca a circunferência em apenas um ponto (ponto de tangência), sendo perpendicular ao raio que passa naquele ponto. Portanto, para traçar uma reta tangente a uma circunferência dada, é necessário, primeiramente, determinar o ponto de tangência (A) e seu respectivo raio (AO). Em seguida, com o auxílio de esquadros, deve-se traçar uma reta perpendicular (t) ao raio determinado, no ponto A, conforme mostra a Figura 10. Figura 10. Passo a passo para o traçado de uma reta tangente. Retificações de circunferência Retifi car a circunferência signifi ca transformar sua curva em uma linha reta que possua a mesma extensão do perímetro original da circunferência. A retifi cação da circunferência é importante para defi nirmos grafi camente seu comprimento. Como já vimos no início deste capítulo, é possível defi nir o comprimento de uma circunferência por meio da álgebra, com a expressão C = 2 ∙ π ∙ r. Trata-se, portanto, de duas formas diferentes e complementares de se obter o mesmo resultado, sendo o cálculo o modo mais preciso, pois trabalha com casas decimais que, muitas vezes, a régua não abrange. Existem vários métodos de retificação de circunferências, sendo o método de Arquimedes o mais conhecido deles. Arquimedes foi um matemático da Antiguidade Clássica inspirado por Euclides e que, dentre muitos estudos relevantes, encontrou uma aproximação apurada do número π que é a relação entre comprimento da circunferência e diâmetro. A Figura 11 representa essa Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações10 relação; ela demonstra que, se uma circunferência tem diâmetro de 1 unidade, o seu comprimento é de aproximadamente 3,14 unidades, valor da razão π. Figura 11. Número π: relação entre o diâmetro e o com- primento da circunferência. Nos seus estudos algébricos, Arquimedes chegou à conclusão de que o comprimento de uma circunferência se dava a partir da seguinte combinação, baseada no número π: C = 3 ∙ d + 1/7 ∙ d onde d é o diâmetro da circunferência. A retificação da circunferência pelo método de Arquimedes segue, então, a lógica da fórmula desenvolvida por ele. Em uma circunferência dada, para retificarmos seu comprimento, necessitamos traçar três unidades inteiras do seu diâmetro mais um sétimo dessa mesma unidade. Para achar 1/7 do diâmetro, traçamos inicialmente um diâmetro AB e, em seguida, traçamos uma reta auxiliar (a), iniciando no ponto A desse diâmetro. Nessa reta, marcamos com o compasso, sempre na mesma abertura, 7 pontos. Unimos o sétimo ponto à outra extremidade do diâmetro (ponto B), formando um triângulo. Com os esquadros, traçamos uma reta paralela à reta do ponto 7 para transferir o ponto 6 para o diâmetro AB. A distância entre os pontos 6 e 7 no diâmetro AB equivale a 1/7 desse diâmetro. Por fim, é necessário marcar três dimensões do diâmetro e mais 1/7 do mesmo. Utilizamos o compasso para transferir essas medidas com precisão para um segmento de reta. Nesse caso, a retificação da 11Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações circunferência de diâmetro AB equivale ao segmento de reta AE, conforme mostra a Figura 12. Para efeitos de segurança, é possível medir a retificação e conferir se as dimensões estão corretas por meio da fórmula do comprimento da circunferência: C = 2 ∙ π ∙ r. Figura 12. Método de Arquimedes para retificação da circunferência. Existem vários métodos de retificação de circunferências, mas todos se baseiam no estudo de Arquimedes sobre a relação entre comprimento e diâmetro da circunferência. Confira no link abaixo um vídeo que demonstra o método de Kochansky, matemático do século XVII. https://goo.gl/CffRMi Para finalizar, é importante ressaltar que, apesar de se tratar de um elemento simples, e talvez justamente por causa disso, o estudo da circunferência é de grande relevância. Sua simplicidade faz como que ela seja a base de muitos outros elementos. O fácil entendimento da circunferência e a compreensão de seus processos nos auxiliam em inúmeras questões do nosso dia a dia. Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações12 BOYER, C. B. A history of mathematics. 2. ed. New York: John Wiley & Sons, 1991. CARVALHO, B. A. Desenho geométrico. 2. ed. Rio de Janeiro: Imperial, 2008. COSTA, D. M. B. Apostila geometria descritiva. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 2011. GIOVANNI, J. R. Desenho geométrico. São Paulo: FDT, 2016. v. 1. JANUÁRIO, A. J. Desenho geométrico. 3. ed. Florianópolis: UFSC, 2010. REIS, A. G. Geometrias plana e sólida: introdução e aplicações em agrimensura. Porto Alegre: Bookman, 2014. SANTOS, F. J. S.; FERREIRA, F. S. Geometria analítica. Porto Alegre: Bookman, 2009. 13Circunferências: elementos, divisões, tangentes e retificações Conteúdo: DESENHO GEOMÉTRICO Mariana Comerlato Jardim Sistemas de projeção ortogonais: desenhodas vistas a partir de sólidos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Descrever a lógica das projeções ortogonais. Reconhecer vistas ortográficas a partir de sólidos. Aplicar as vistas ortográficas em design de interiores. Introdução Neste capítulo, você vai estudar a representação das projeções ortogonais do objeto tridimensional nos planos bidimensionais. Além disso, você vai verificar as principais convenções de desenho das vistas ortográficas — a composição dos diedros e a planificação da épura. Por fim, vai analisar a aplicação desses conceitos na arquitetura e no design de interiores. Projeções ortogonais A projeção, em geometria descritiva, consiste na representação de um objeto por meio de pontos projetados por retas que intersectam o plano de projeção. O resultado dessa projeção é a própria imagem do objeto no plano. A geometria descritiva tem como objetivo representar o espaço geométrico tridimensional em uma superfície bidimensional. Dessa forma, ela está relacionada à solução de problemas espaciais bidimensionais utilizando um processo reversível — por meio de vistas bidimensionais, constrói-se um volume tridimensional e, a partir de um volume geométrico, desenham-se vistas no plano. O sistema de representação abrange um conjunto de técnicas para pro- jeção de elementos tridimensionais em um plano bidimensional. Ou seja, é a planificação do sólido em três dimensões. Cada tipo de projeção — isto é, cada modo como as retas se projetam no objeto e incidem no plano — gera um resultado específico, que é adotado para seu melhor uso. Por exemplo, o sistema cônico apresenta semelhança com a visão humana, enquanto o sistema cilíndrico auxilia na representação do objeto em verdadeira grandeza (Figura 1), de onde se pode obter medidas reais do objeto, conforme explicam Bornancini, Petzold e Orlandi Júnior (1987). Figura 1. A distinção entre as duas representações: à esquerda, a projeção cônica; à direita, a projeção cilíndrica, cuja vista está representada em verdadeira grandeza. Os sistemas são estudados com base em duas operações fundamentais: projeção e seção. As projeções são também chamadas de vistas, pois repre- sentam as faces externas do objeto. As seções são cortes na peça, que mostram o interior do objeto e como ele se comporta ao longo do comprimento. Sistema de projeções ortogonais A representação de objetos tridimensionais por meio de desenhos bidimensionais, utilizando projeções ortogonais, foi idealizada por Gaspar Monge, no século XVIII, dando origem à geometria descritiva. Nesse contexto, considerando-se os planos vertical e horizontal prolongados além de suas interseções, o espaço é dividido em quatro partes, os diedros, cada um com duas faces, conforme lecionam Speck e Peixoto (2003). Como a representação de uma única projeção do objeto em um plano, muitas vezes, não é sufi ciente, qualquer objeto, seja qual for a sua forma, posição ou dimensão, pode ser representado no plano bidimensional pelas suas projeções cilíndricas ortogonais. Os quatros ângulos são numerados no sentido anti-horário e denominados 1º, 2º, 3º e 4º diedro, respectivamente (Figura 2). Dessa forma, o conjunto de vistas ou projeções consegue defi nir, por completo, o objeto, conforme leciona Curtis e Roldo (2015). Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos2 Figura 2. Montagem dos dois planos de projeções sobre os eixos X e Y, configurando os quatro diedros. O tipo de projeção cilíndrico-ortogonal define que as retas projetantes incidem no plano de forma perpendicular, de forma que as retas do objeto perpendiculares ao plano são representadas por pontos, e as retas paralelas a ele são linhas exatamente iguais às linhas reais do objeto. Nesse tipo de representação, a fonte das linhas projetantes se encontra longe do objeto, de forma que as distorções do olho, a projeção cônica, é reduzida a zero. As retas são paralelas entre si e não concorrentes ao ponto, assim como ocorre na representação cônica, conforme explica Asensi (1990). Vistas ortográficas As vistas ortográfi cas desenvolvidas por Gaspar Monge consistem em um conjunto de projeções que buscam defi nir o objeto tridimensional planifi cado. Nesse tipo de projeção, a fi nalidade é representar os objetos em verdadeira grandeza, já que que as retas se projetam com um ângulo de 90º no plano, evitando distorção na imagem do objeto. Dessa forma, na projeção cilíndrica ortogonal de um objeto, quando posicionado com uma das faces paralelas ao plano, temos uma representação em verdadeira grandeza da face. As faces perpendiculares a esse mesmo plano, diferentemente, se resumem a linhas. 3Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos Em resumo, na área do desenho técnico, vista ortográfica é a figura resultante da projeção cilíndrica ortogonal do objeto sobre um plano de projeção de referência. Essa vista apresenta um aspecto particular do ob- jeto a partir da direção adotada pelo observador. Vale lembrar que, pelas definições mongeanas, esse observador se encontra distante do objeto, de modo que as linhas cônicas são corrigidas e se tornam perpendiculares ao plano, conforme leciona Asensi (1990). Já que apenas uma vista não é suficiente para representar um objeto, conforme demonstra a Figura 3, utilizamos o sistema de vistas ortográficas, obtidas sobre três planos de projeção perpendiculares entre si: um vertical, um horizontal e um de perfil. Caso o objeto possua as faces ortogonais, terá também elas paralelas aos planos de projeção, ou seja, todas elas representadas por figuras em verdadeira grandeza. Essas três vistas geralmente garantem a plena representação do objeto, e são denominadas vista anterior (VA), vista lateral esquerda (VLE) e vista superior (VS). Desdobrando esses planos, temos a vista lateral à direita e a superior abaixo da vista anterior. Figura 3. No caso dos objetos da figura, apenas uma vista não é suficiente para representá-los, já que ela é igual para os três objetos. Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos4 É importante ressaltar que a representação das vistas ortográficas de Gaspar Monge normalmente ocorre em apenas dois planos de projeção, sem o plano de perfil. Porém, no desenho técnico, é praticamente inviável definir um objeto com apenas duas figuras — por isso, é utilizado outro plano. Outra definição importante é que, quando posicionamos um objeto com a face paralela ao plano de projeção, conseguimos fazer com que as vistas estejam em verdadeira grandeza. Na geometria descritiva, os objetos estão em qualquer lugar do espaço, sem relação com os planos de projeção. Veja a figura abaixo: Diedros Como vimos, dois planos, um horizontal e outro vertical, no momento em que se intersectam, formam quatro diedros. A aresta comum entre eles é chamada linha de terra (LT). A nomenclatura desses planos se inicia pelo diedro superior direito e segue em sentido anti-horário. Seguindo a lógica de um paralelepípedo, que possui seis faces, é possível representar o objeto por meio de seis vistas, resultando em seis fi guras. No diedro, a lógica é a mesma: de acordo com o posicionamento do observador, temos as seis vistas ortográfi cas que, segundo a ABNT, são dispostas da seguinte maneira (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1988): vista anterior ou de frente (VA); vista lateral esquerda (VLE), localizada à direita da VA; 5Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos vista superior (VS), abaixo da VA; vista posterior (VP), à direita da VLE e simétrica à VA em relação a VLE; vista lateral direita (VLD), à esquerda da VA e simétrica à VLE em relação à VA; vista inferior (VI), acima da VA e simétrica à VS em relação à VA. O desmembramento desse cubo de projeção, isto é, a planificação das vistas com o posicionamento dentro da normativa,é chamado de épura. Dessa forma, independentemente do país em que se faz a leitura do desenho, sabendo em qual diedro ocorreram as projeções, é possível indicar qual a vista do objeto, conforme leciona Boni (2017). A épura é uma representação planificada de qualquer entidade geométrica a partir das projeções ortogonais, utilizada na geometria descritiva e no desenho técnico. Conforme varia o diedro em que o objeto é utilizado, altera-se o posicionamento das vistas na épura. As coordenadas dos respectivos pontos projetados são marcadas nos planos a partir da LT, a fim de identificá-los no espaço. O posicionamento do observador é o que determina em qual diedro o objeto será projetado e quais vistas serão representadas na épura. Veja a figura abaixo: Essa denominação se refere à projeção de um objeto no 1º diedro. Essa é a utilização mais comum na Europa e no Brasil. Nos Estados Unidos e no Canadá, por exemplo, a projeção mais usual é a que ocorre no 3º diedro. Já as projeções no 2º e 4º diedros não são utilizadas porque ocorre a superposição Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos6 de projeções quando os planos são rebatidos na épura, conforme lecionam Speck e Peixoto (2003). No 3º diedro, devemos considerar que os planos são transparentes para visualizar o objeto através deles. As vistas ortográficas são as mesmas que no 1º diedro, porém, no rebatimento da épura, essas vistas assumem novas posições, conforme mostra a Figura 4. Figura 4. Como funciona a projeção no 3º diedro e sua épura. Embora não tão utilizada no Brasil, a projeção do objeto no 3º diedro é mais intuitiva, já que a denominação das vistas e sua disposição na épura equivalem à posição das faces do objeto. Além disso, a projeção ocorre no plano à frente do objeto, e não posterior, como no 1º diedro, conforme explicam Bornancini, Petzold e Orlandi Júnior (1987). Acesse o link a seguir para saber mais sobre diedros e posicionamento do objeto em relação aos planos. https://goo.gl/XzimBo 7Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos Modos de representação A representação na técnica usual é plana e linear, ou seja, é feita por meio de linhas em um espaço bidimensional. Os aspectos do objeto aparecem, no plano, a partir do contorno aparente, representado pelas arestas. Esse contorno é percebido quando os raios de visão tangenciam a superfície do objeto. A interseção das retas projetantes, que cruzam o objeto, com o plano de projeção, determina as vistas ortográfi cas desse elemento tridimensional. Assim, uma aresta projetada no plano pode representar uma aresta do objeto, uma geratriz da superfície curva, uma reta inclinada ou o acúmulo de outras linhas, conforme mostra a Figura 5. Figura 5. A projeção de uma geratriz, de uma aresta em verdadeira grandeza e de um plano inclinado acumulado (aresta reduzida). Quando existe uma linha a ser projetada no plano, porém não visível, a representamos com uma linha tracejada. Elas são representadas porque existem — e devemos representar todos os elementos do objeto —, mas não estão visíveis nessa projeção. Porém, quando as linhas invisíveis são sobrepostas pelas visíveis, elas não são representadas. Por essa mesma convenção, não é necessária a representação de duas vistas opostas de um mesmo contorno, conforme lecionam Bornancini, Petzold e Orlandi Júnior (1987). Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos8 Seguindo as normas de desenho técnico, a linha tracejada deve ser composta por segmentos de mesmo tamanho, cujo espaçamento entre eles é menor que a metade do seu comprimento. Outro detalhe a ser observado é que a linha tracejada não deve encostar em outra aresta que esteja no mesmo alinhamento. Assim, existe um espaço entre elas, conforme mostra a imagem abaixo. Outra norma de representação é que nunca devemos escrever o nome da vista que estamos representando, já que existe uma convenção que de- fine a projeção em função do seu posicionamento. Assim, em um objeto, a vista anterior corresponde à face do objeto com a maior medida no eixo horizontal; seguindo a convenção, à direita dessa vista estará a vista lateral esquerda e, abaixo dela, a vista superior. Sempre que possível, essas serão as vistas representadas. Caso haja algum detalhe maior, que será mostrado com melhor qualidade em outra vista, podemos alterar essas projeções, conforme leciona Boni (2017). Acesse o link a seguir para saber mais sobre as vistas auxiliares, utilizadas quando as seis vistas não são suficientes para representar as peculiaridades do objeto. https://goo.gl/NLj6V3 9Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos Aplicação das vistas ortográficas O uso das vistas ortográfi cas nas profi ssões de arquiteto e designer é de suma importância, já que elas representam o espaço ou o objeto com maior nível de detalhamento. A partir delas, torna-se possível planifi car os elementos tridi- mensionais, conforme explicam Bornancini, Petzold e Orlandi Júnior (1987). Na arquitetura, a partir de um espaço tridimensional, é possível gerar a planta baixa do espaço (vista superior) e as vistas laterais (quando externas, são chamadas de fachadas). Também existem as seções ou cortes, que são vistas especiais que atravessam o interior do objeto. Esse recurso está relacionado à materialidade da construção e é empregado na área da construção civil no detalhamento de peças hidráulicas, em detalhes de maquinário, nas formas de lajes, entre outros. Na área do design, as vistas são fundamentais para a elaboração do projeto de qualquer objeto produzido industrialmente, para a execução correta dos produtos. Essas vistas ortográficas podem ser cotadas, no caso de produtos à venda, por exemplo, para que o comprador entenda o produto. Não importa se as vistas estão dispostas sobre uma folha de papel, desenha- das à mão, ou na tela do computador em um aplicativo tipo CAD (Computer Aided Design); a questão é que, por mais realista que seja uma representação em perspectiva, as vistas ortográficas são insuperáveis em termos de praticidade e quantidade de informações. Geralmente os estudantes não conseguem ver as questões teóricas sendo aplicadas na prática. Muitos se perguntam: “Para que vou usar isso na minha vida?”. Assim, um exemplo de representação de vistas bastante usual são os desenhos infantis. As crianças planificam os objetos, já que não conhecem as características da construção tridimensional. Seguindo essa ideia, os desenhos animados mais antigos, até o fim dos anos 1990, trabalhavam apenas com as imagens planificadas, conforme explicam Bornancini, Petzold e Orlandi Júnior (1987). Outro exemplo da aplicação das vistas ortográficas na prática é a especificação de peças das áreas da engenharia. No caso de um encaixe de canos de PVC, por exemplo, uma luva é a peça que serve de união entre eles — assim, precisa ter uma seção de entrada maior do que a seção de saída. Isso fica difícil de representar na perspectiva; por isso, usamos as vistas e os cortes, que apresentam essas áreas de forma mais definida, conforme mostra a Figura 6. Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos10 Figura 6. Imagem de uma luva redutora em perspectiva, vista lateral e seção. Observe que todas as representações do objeto se fazem necessárias para a compreensão do objeto. Fonte: Adaptado de Luva... ([2018]). Na arquitetura, o espaço tridimensional é representado por meio das plani- ficações em planta baixa (vista superior), além das fachadas (vistas externas) e cortes (seções ou vistas internas). Não existe projeto arquitetônico sem a utilização desses recursos — são eles os responsáveis pelo projeto sair do papel e se tornar real. Além disso, a vista ortográfica consiste na representação exata do espaço, mesmo que, para os leigos, seja mais difícil de compreender. Uso de software Atualmente, a maior parte dagrafi cação nas áreas de construção civil e de- sign ocorre pelo meio digital. Assim, a utilização de software de modelagem tridimensional facilita o processo de criação do objeto. Diferentemente do papel, alguns desses programas já desenvolvem as vistas ortográfi cas a partir do objeto tridimensional, ou vice-versa. O software da Trimble, SketchUp, permite que o profissional desenvolva um espaço ou produto e, sem novos desenhos, consiga a projeção das vistas ortográficas. Por possuir um leiaute interativo e de fácil entendimento, é um dos softwares mais utilizados no mundo. Depois do objeto modelado, todas as vistas ortográficas ficam sob uma aba específica (Figura 7). Dessa forma, se desejado, elas podem ser exportadas como imagens ou como linhas para edição no AutoCAD, por exemplo. Isso permite que o trabalho ganhe anda- mento e maior rigor técnico. 11Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos Figura 7. Interface do software SketchUp com a modelagem de um sólido e as vistas ortográficas retiradas do desenho a partir da ferramenta do software. A disposição das vistas segue a épura do 1º diedro. Existem inúmeros softwares de modelagem, como o Rhinoceros, que dispõe de telas de visualização do processo em perspectiva, vista superior, lateral e frontal (Figura 8). Dependendo do modelo a ser desenhado, é possível escolher e expandir as vistas que mais convêm. Esse é um software voltado para o design, em que a modelagem paramétrica permite maiores edições em superfícies. Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos12 Figura 8. Leiaute do software Rhinoceros, com as quatro janelas de visualização do modelo: perspectiva e outras três vistas ortográficas, conforme for pertinente na modelagem. Existem diversos outros software de modelagem que permitem um desenho mais técnico, como o AutoCAD, o 3dMAX e o Revit, por exemplo. O primeiro permite um desenho técnico, mas sem que as vistas derivem diretamente do modelo. O segundo possui um sistema de modelagem mais complexo, mas com um resultado satisfatório, principalmente se conter superfícies mais complexas, como curvas. O terceiro trabalha com o desenvolvimento plano e tridimensional simultaneamente, de forma que é possível agregar informações descritivas ao modelo e elas gerarem o modelo tridimensional, como pé-direito, vão de esquadria, materialidade, entre outros. Enfim, em profissões que trabalham com a tridimensionalidade, é impor- tante entender como o objeto ou o espaço são planificados e se comportam quando representados apenas por pontos e linhas. A partir de planos de pro- jeção que se intersectam perpendicularmente, Gaspar Monge criou o plano de perfil, que permitiu o desenvolvimento das seis principais vistas ortográficas e, dessa maneira, possibilitou representar com rigor os objetos tridimensionais planificados. 13Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos ASENSI, F. I. Ejercícios de geometría descriptiva. Madrid: Editorial Dossat, 1990. 505 p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 1026: Cotagem em desenho técnico. Rio de Janeiro, 1988. Disponível em: <http://www.abntcatalogo.com.br/norma. aspx?ID=4578>. Acesso em: 17 set. 2018. BONI, F. Desenho técnico 1A. Porto Alegre: Editora da UFRGS, 2017. BORNANCINI, J. C.; PETZOLD, N.; ORLANDI JÚNIOR, H. Desenho técnico básico: funda- mentos teóricos e exercícios a mão livre. 4. ed. Porto Alegre: Sulina, 1987. CURTIS, M C. G.; ROLDO, L. Desenho técnico à mão livre: um instrumento didático. Educação Gráfica, v. 19, n. 3, p. 55-66, 2015. LUVA soldável 25mm marrom. Casa&contrução, São Paulo, [2018]. Disponível em: <https://www.cec.com.br/material-hidraulico/tubos-e-conexoes/luvas/luva-solda- vel-25mm-marrom?produto=1034313 >. Acesso em: 21 set. 2018. SPECK, J. H.; PEIXOTO, V. V. Manual básico de desenho técnico. Florianópolis: Editora da UFSC, 2003. 180 p. Leitura recomendada MACHADO, A. Geometria descritiva. 26. ed. São Paulo: Projeto Editores Associados, 1986. 306 p. Sistemas de projeção ortogonais: desenho das vistas a partir de sólidos14 Conteúdo: DESENHO GEOMÉTRICO Tiago Giora Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Descrever os elementos e as características dos triângulos. Construir triângulos utilizando instrumentos de desenho. Reconhecer os pontos notáveis e triângulos órticos em triângulos. Introdução Os triângulos são formas geométricas estáveis e rígidas que apresentam três vértices e uma base. São figuras de grande importância histórica nos campos da matemática, astronomia, arquitetura e arte, estudadas e utilizadas por civilizações antigas, como a egípcia, a babilônica e a grega. O triângulo é o menor entre os polígonos e admite uma circunferência inscrita e circunscrita em seu perímetro. Neste capítulo, você vai estudar as classificações de triângulos de acordo com seus lados e ângulos, as operações gráficas executadas a partir da forma do triângulo e os elementos e pontos notáveis como incentro, circuncentro, baricentro e ortocentro, além dos instrumentos utilizados para desenhá-los. Elementos e características dos triângulos Dentre os polígonos, os triângulos se destacam e são de fundamental importância para o desenho geométrico por apresentarem uma série de propriedades especí- fi cas. O triângulo é o polígono que apresenta o menor número de lados e resulta da interligação de três segmentos de reta consecutivos e não colineares. Para que três segmentos de reta, AB, BC e AC, formem um triângulo, é necessário que: AB + BC > AC AB − BC < AC A forma e o tamanho de um triângulo ficam determinados quando se conhecem os tamanhos de pelo menos três dos seus elementos — lados, ân- gulos, medianas, alturas, razão entre dois lados, etc. —, sendo que um desses elementos conhecidos deve ser um comprimento, conforme lecionam Albrecht e Oliveira (2013). A Figura 1 apresenta os elementos notáveis dos triângulos. Figura 1. Elementos notáveis do triângulo. Fonte: Adaptada de triangulo-divisoes.png ([2018]). Altura: medida da reta imaginária que faz ângulo de 90° com a base e vai até o seu vértice oposto. Bissetriz: reta que divide o ângulo pela metade. Mediana: segmento de reta imaginário que conecta o vértice ao ponto médio do lado oposto a ele. Mediatriz: reta que passa pelo ponto médio de um segmento fazendo ângulo de 90° com este. Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos2 Quando combinamos as informações de medidas de lados e ângulos de um triângulo, obtemos uma figura estável e rígida. Não é possível construir dois triângulos diferentes a partir das mesmas medidas; trata-se de uma fi- gura plana indeformável. Por isso utilizamos o termo “triangular” para fazer referência ao processo de obtenção ou de conferência de medidas por meio do desenho de triângulos. Um exemplo de triangulação de medidas pode ser observado quando se faz o levantamento métrico de um espaço construído: depois de medir duas paredes ou a distância entre dois pilares, verifica-se o ângulo e a precisão dessas medidas por meio do traçado de uma diagonal, que também é medida fechando-se um triângulo, conforme mostra a Figura 2. Figura 2. Levantamento métrico e triangulação de medidas. Fonte: Imagem... [2018]). A Figura 2 mostra um esboço de planta baixa em que algumas paredes da edificação não são ortogonais. Assim, para garantir a correção das me- 3Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos didas de paredes e os seus ângulos de inclinação, a pessoa responsável pelo levantamento tirou as medidas das paredes e, além disso, mediu as diagonais, desenhando triângulos imaginários nessa planta. Combinando essas medidas e sabendo que, para cada três medidas de lados, apenas um triângulo pode ser desenhado, garante-seque as paredes levantadas terão os seus ângulos e medidas em correspondência com a realidade. Os triângulos podem ser classificados quanto aos seus lados ou ângulos, conforme mostra a Figura 3. Figura 3. Tipos de triângulo. Fonte: Adaptada de udaix/Shutterstock.com. Portanto, quanto aos lados: Equilátero — possui lados iguais. Isósceles — possui dois lados iguais. Escaleno — possui lados desiguais. Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos4 E quanto aos ângulos: Retângulo — possui dois ângulos agudos e um ângulo reto. Acutângulo — possui três ângulos agudos. Obtusângulo — possui um ângulo maior do que 90º. Mesmo sabendo que o triângulo é uma figura fechada, devemos sempre lembrar que, na sua definição, ele não se configura como uma área de superfícies — pelo contrário, os seus elementos constitutivos são três segmentos de reta e três pontos. Ou seja, um triângulo é diferente de um plano triangular. A noção intuitiva de plano apoia-se na ideia de superfícies como um quadro ou uma parede. O plano é uma figura ideal e deve-se entendê-lo como formado por infinitos pontos — ou seja; ele é aberto e infinito. A identificação do plano é dada por letras minúsculas do alfabeto grego: α, β, δ, Φ, ψ, etc. A construção de triângulos utilizando instrumentos de desenho Lápis, régua, esquadros e compasso são os instrumentos básicos para trabalhar com desenho geométrico. Para a construção de triângulos, normalmente iniciamos com o desenho do segmento de reta que defi ne sua base e, então, defi nimos os outros dois lados a partir dos ângulos formados com esta, ou triangulamos suas medidas com o uso do compasso. Abaixo podemos analisar três exemplos que ilustram maneiras diferentes de desenhar um triângulo equilátero e nos mostram como a prática do desenho geométrico permite que o desenhista encontre soluções variadas para um problema, desde que conheça a lógica geral da geometria plana. 1. Construir um triângulo equilátero de lado ⎯ AB = 3 cm usando somente a régua e o par de esquadros. ■ 1º passo: Traçar o lado – AB = 3cm. ■ 2º passo: Posicionar os esquadros de forma a obter, a partir de A e B, ângulos de 60º, cruzando-os e obtendo-se o ponto C (vértice oposto à base AB). 5Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos 2. Construir um triângulo equilátero de lado ⎯ AB = 3cm utilizando régua e compasso (Figura 4). ■ 1º passo: Traçar o lado ⎯ AB = 3cm. ■ 2º passo: Abrir o compasso com a distância ⎯ AB e colocar a sua ponta seca em A, traçando um arco a partir de B. Com a ponta seca em B e a mesma abertura, traçar um arco a partir de A, encontrando, assim, o ponto C; assim é possível ligar os pontos e definir o triângulo desejado. Figura 4. Desenho com instrumentos. Fonte: Adaptada de 4.jpg ([2018]). 3. Construir um triângulo equilátero inscrito, sendo dada a circunferência de raio = 1,25 cm (Figura 5). ■ 1º passo: Traçar a circunferência e o seu diâmetro. ■ 2º passo: Com a ponta seca do compasso em uma das extremidades do diâmetro e abertura igual ao raio, traçar um arco cruzando a cir- cunferência duas vezes, definindo-se, assim, os dois pontos (vértices) que geram o triângulo. ■ 3º passo: Por fim, ligam-se os pontos e define-se o triângulo. Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos6 Figura 5. Desenho com instrumentos, a partir de uma circunferência. Fonte: Adaptada de Bola (2012). Aplicação no design No design de interiores, o uso de triângulos é normalmente associado com a criação de superfícies — pisos, ladrilhos ou estampas. Por formar ângulos mais agudos do que as outras formas planas perfeitas, o triângulo é menos utilizado na defi nição de áreas e compartimentações. A prevalência do ângulo reto, que, via de regra, defi ne espaços retangulares, tem conexão com as formas do corpo humano. Portanto, no design de mobiliário, os triângulos podem aparecer como fi gura defi nidora de posições do corpo, mas raramente são construídos como partes do mobiliário que interagem diretamente com as noções de conforto e ergonomia. Na Figura 6, podemos observar um exemplo de como a definição de triân- gulos pode auxiliar o designer nos projetos de leiaute de interiores. 7Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos Figura 6. Aplicação de triângulos no leiaute de interiores. Fonte: Adaptada de 2011-06-09_112308.png ([2011]). O caráter simbólico dos triângulos Paralelamente às questões do desenho e da geometria como conhecimentos ligados à matemática, podemos olhar para as muitas e profundas significações simbólicas atribuídas ao triângulo ao longo da história de diferentes culturas. No cristianismo, o triângulo equilátero é vinculado à Santa Trindade e serviu como elemento de composição pictórica para artistas, sobretudo na Idade Média e no Renas- cimento, que tinham como intenção vincular a percepção das imagens representadas na arte com as relações hierárquicas estabelecidas no evangelho. Em culturas menos figurativas, como na Mesopotâmia e no Egito, o triângulo equilátero é muitas vezes interpretado como seta, com o seu vértice apontando para o Sol, fazendo referência à divindade atribuída a ele e à conexão entre a Terra e o plano superior. Além disso, por ser a figura geométrica fechada com menor número de lados, o triângulo configura uma ponta mais aguda do que em outras figuras — quanto maior o número de lados de uma figura plana regular, mais obtuso o ângulo formado por esses lados, tendendo à circunferência. Portanto, o triângulo tem sido usado como símbolo fálico, em oposição ao feminino e à maternidade, representados pelo círculo (NUNES E FAINGUELERNT, 2015). Fonte: image.jpg ([2018]. Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos8 Pontos notáveis e triângulos órticos em triângulos Além de seus vértices e lados, os triângulos carregam consigo outros pontos, formas inscritas, circunscritas e interseções, que têm sido estudados desde as origens da geometria. Esses pontos e relações notáveis são descritos aqui com o intuito de aprofundar a análise da forma dos triângulos e investigar suas interações com outras aplicações do desenho geométrico. Para entender e ser capaz de aplicar o conhecimento dos pontos notáveis do triângulo, deve-se ter em mente as operações de traçado de bissetrizes, mediatrizes, medianas e alturas, conceitos descritos anteriormente neste capítulo. Incentro do triângulo — é o centro da circunferência inscrita no tri- ângulo. Esse ponto é a intersecção das bissetrizes dos ângulos internos do triângulo (Figura 7). Figura 7. Incentro do triângulo. Fonte: 1200px-Inradius.svg.png ([2018]). Circuncentro do triângulo — é o centro da circunferência circunscrita no triângulo. Esse ponto é a intersecção das mediatrizes dos lados do triângulo (Figura 8). 9Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos Figura 8. Circuncentro do triângulo. Fonte: Circuncentro_en_triángulo_acutángulo.png ([2018]). Baricentro ou centro de gravidade do triângulo — é a intersecção das medianas do triângulo (Figura 9). Figura 9. Baricentro do triângulo. Fonte: Adaptada de bari.jpg ([2018]). Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos10 Ortocentro do triângulo — é a intersecção das alturas do triângulo (Figura 10). Figura 10. Ortocentro. Fonte: 279px-Altitudes_and_orthic_triangle_SVG.svg.png ([2018]). Ao unirmos os pés dessas alturas, obtemos um novo triângulo, denominado triângulo órtico, justamente por ser obtido a partir da construção do ortocentro. Assim, chama-se órtico um triângulo ABC qualquer cujos vértices são os pés das alturas do triângulo ABC. O ortocentro existe em qualquer triângulo, seja ele acutângulo, obtu- sângulo ou retângulo. No entanto, o triângulo órtico só existe no triângulo acutângulo e no triângulo obtusângulo, pois no triângulo retângulo os pés dastrês alturas coincidem em um mesmo ponto, que é o vértice do triângulo que contém o ângulo reto. Todo triângulo não retângulo possui um único triângulo órtico. Porém, um mesmo triângulo órtico pode ser obtido de quatro triângulos diferentes: um acutângulo e três obtusângulos, conforme mostra a Figura 11. 11Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos Figura 11. Triângulos órticos iguais obtidos de quatro triângulos diferentes. Fonte: Figura3_triangulos_orticos.png ([2018]). A figura acima mostra os quatro triângulos que possuem o mesmo triângulo órtico. Note que o triângulo acutângulo ABC contém os outros três triângulos obtusângulos; por esse motivo, o triângulo acutângulo é denominado triângulo fundamental do triângulo órtico. As alturas de um triângulo acutângulo são as bissetrizes dos ângulos internos do triângulo órtico, conforme leciona Kilhian (2015). Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos12 1200PX-INRADIUS.SVG.PNG. [2018]. Largura: 587 pixels. Altura: 296 pixels. Formato: PNG. Disponível em: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/51/ Inradius.svg/1200px-Inradius.svg.png>. Acesso em: 14 set. 2018. 2011-06-09_112308.PNG. Minha Casa Minha Cara, [2011]. Largura: 587 pixels. Altura: 198 pixels. Formato PNG. Disponível em: <http://www.minhacasaminhacara.com. br/wp-content/uploads/2011/06/2011-06-09_112308.png>. Acesso em: 14 set. 2018. 279PX-ALTITUDES_AND_ORTHIC_TRIANGLE_SVG.SVG.PNG. [2018]. Formato: PNG. Disponível em: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/ Altitudes_and_orthic_triangle_SVG.svg/279px-Altitudes_and_orthic_triangle_SVG. svg.png>. Acesso em: 14 set. 2018. 4.JPG. Universidade Estadual de Londrina, [2018]. Largura: 260 pixels. Altura: 247 pixels. Formato GIF. Disponível em: <http://www.uel.br/cce/mat/geometrica/php/img/gif/ dg_ex_re/aula11t/ex4/4.gif>. Acesso em: 14 set. 2018. ALBRECHT, C. F.; OLIVEIRA, L. B. Desenho geométrico [recurso eletrônico]. Viçosa: Editora da UFV, 2013. Disponível em: <https://www2.cead.ufv.br/serieconhecimento/wp-content/ uploads/2015/06/desenho-geometrico.pdf>. Acesso em: 14 set. 2018. BARI.JPG. [2018]. Formato: JPG. Disponível em: <http://euler.mat.ufrgs.br/~ensino2/ ano2006/alunos/24/bari.jpg>. Acesso em: 14 set. 2018. BOLA de natal com cartolina. Conteúdos Didáticos EVT, 15 nov. 2012. Disponível em: <http://conteudosdidacticosevt.blogspot.com/2012/11/bola-de-natal.html>. Acesso em: 14 set. 2018. 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Disponível em: <https://forumdacasa.com/extensions/InlineI- mages/image.jpg.php?AttachmentID=33017>. Acesso em: 14 set. 2018. 13Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos KILHIAN, K. Triângulos órticos. O Barcicentro da Mente, 24 jun. 2015. Disponível em: <https://www.obaricentrodamente.com/2015/06/triangulos-orticos.html>. Acesso em: 14 set. 2018. NUNES, K. R. A.; FAINGUELERNT, E. K. Fazendo arte com a matemática. 2. ed. Porto Alegre: Penso, 2015. TRIANGULO-DIVISOES.PNG. Matematica.pt, [2018]. Largura: 269 pixels. Altura: 236 pi- xels. Formato PNG. Disponível em: <https://www.matematica.pt/images/resumos/ triangulo-divisoes.png>. Acesso em: 14 set. 2018. Leituras recomendadas CARVALHO, B. A. Desenho geométrico. Rio de Janeiro: Imperial Novo Milênio, 2005. CARVALHO, B. Desenho geométrico. Rio de Janeiro: Livro Técnico, 1959. JANUÁRIO, A. J. Desenho geométrico. Florianópolis: UFSC, 2000. JORGE, S. Desenho geométrico: ideias e imagens. 1. ed. São Paulo: Saraiva, 1998. NEVES, J. M. C. Desenho geométrico plano. São Paulo: Nacional, 1943. PUTNOKI, J. C. Desenho geométrico. Porto Alegre: Scipione, 1991. RIVEIRA, F. Traçados em desenho geométrico. Rio Grande: FURG, 1986. Triângulos: elementos, construções, pontos notáveis e triângulos órticos14 Conteúdo: DESENHO GEOMÉTRICO Mariana Comerlato Jardim Sólidos em três dimensões Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir sólidos em três dimensões. Esquematizar sólidos em três dimensões. Ilustrar aplicações de sólidos em três dimensões em design de interiores. Introdução Neste capítulo, você vai estudar a geometria, a parte da matemática que estuda as figuras planas e espaciais, focando nos objetos tridimensionais, nas características desses sólidos e nas suas aplicações práticas, princi- palmente nas áreas de arquitetura e design de interiores. Matemática e a visualização tridimensional do espaço Quando pensamos em sólidos em três dimensões, evocamos a matemática e, mais especifi camente, a geometria. Essa ciência busca estudar as formas de fi guras planas ou espaciais, bem como a posição relativa dessas fi guras no espaço e as suas demais propriedades. Conforme Rezende e Queiroz (2000), “geometria” é uma palavra de origem grega que vem da união de geo, que signifi ca terra, e métron, que signifi ca medir; assim, geometria, literalmente, signifi ca “medir a terra”, o que refl ete o seu objetivo primordial de estudar e medir as formas da natureza. Ao longo dos séculos, o estudo da geometria passou por evoluções e con- quistas cujo entendimento é essencial para compreendermos a geometria moderna. Vejamos a seguir alguns fatos e figuras históricas importantes relacionadas a essa ciência: Arquimedes foi responsável pela descoberta do cálculo do volume de superfícies de revolução. Descartes desenvolveu o sistema de coordenadas, que serve para lo- calizar um ponto no espaço, tendo como base a determinação dos quadrantes (Figura 1). Utilizam-se os eixos x e y para a determinação das coordenadas de cada ponto: o eixo x contém as abcissas, e o y, as ordenadas. A indicação da posição do ponto é dada pelo par (x,y), e o ponto em que os dois eixos se encontram é dado pela coordenada (0,0). Esse geômetra também foi responsável por unir a geometria com a álgebra, dando origem à geometria analítica. Figura 1. O plano cartesiano, com seus eixos (x e y) e a divisão dos quadrantes. Tales de Mileto foi o primeiro a usar o raciocínio lógico dedutivo aplicado à geometria. A ele são atribuídas as descobertas de que os ângulos da base dos triângulos isósceles são iguais e de que todo diâmetro divide um círculo em duas partes iguais, além do teorema de Tales da intersecção. Quando duas retas são transversais a um conjunto de três ou mais retas paralelas, a razão entre os comprimentos de dois segmentos quaisquer determinados sobre uma delas é igual à razão entre os comprimentos dos segmentos correspondentes determinados sobre a outra. (Figura 2). Sólidos em três dimensões2 Figura 2. Segundo o teorema de Tales de Mileto, AB/A’B’ = AC/A’C’ = BC/B’C’. Mileto também constatou que ângulos adjacentes são suplementares, somando 180º, e ângulos opostos pelo vértice são congruentes, isto é, são iguais. Ângulo é a medida da abertura formada por duas semirretas que partem da mesma origem. Assim, o encontro entre duas retas forma quatro ângulos. Quando observados dois a dois, conclui-se queos ângulos podem estar lado a lado, consistindo em ângulos adjacentes, ou podem se opor um ao outro, consistindo em ângulos opostos. Os ângulos adjacentes somam 180º, sendo suplementares um ao outro. Nessa mesma lógica, os ângulos opostos são iguais, ou seja, congruentes. 3Sólidos em três dimensões Por fim, foi na geometria euclidiana, proposta por Euclides, que se compilou o maior número de informações a respeito das figuras planas e tridimensionais, dando origem ao livro chamado Os elementos, no qual essas informações foram agrupadas e que serviu de referência principal e inquestionável até meados do século XIX, conforme leciona Dolce (2013). Seguindo essas pesquisas no campo dos elementos tridimensionais, en- tendeu-se que toda figura tem uma dimensão. O substantivo “dimensão” se origina do latim dimensĭo, que significa um aspecto ou uma faceta de algo. Em matemática, a dimensão de um espaço é o número de parâmetros necessários para identificar um ponto desse espaço. Um objeto que possui três dimensões é constituído de três grandezas geométricas: largura; comprimento; profundidade. Frequentemente abstraímos figuras em três dimensões apenas observando a sua representação plana, como na televisão, nos desenhos animados, nos desenhos de gibis, entre outros meios de representação bidimensional, conforme lecionam Rezende e Queiroz (2000). Entes geométricos Os entes geométricos fundamentais são entidades que compõem as fi guras e os elementos: a linha, os polígonos e os sólidos geométricos. A distinção entre eles está no número de planos que ocupam e, por consequência, na quantidade de dimensões que possuem. O ponto é uma entidade geométrica que não tem altura, comprimento ou largura, ou seja, é adimensional, isto é, não tem tamanho. Uma sucessão contínua de pontos constrói uma linha, que possui apenas uma dimensão, o comprimento. As retas podem se intersectar em qualquer dos seus pontos ou com planos. Planos são entendidos como conjuntos infinitos de pontos. O polígono é uma figura geométrica representada por meio de pontos que se situam em um mesmo plano, como o triângulo, o quadrado, o retângulo, o trapézio, o hexágono, o pentágono, o paralelogramo, o losango, entre tantos outros. O cálculo para o tamanho dessas figuras é a área, e cada figura tem uma fórmula estipulada. Sólidos em três dimensões4 O sólido geométrico é uma figura que tem os pontos em mais de um plano de representação, como o cilindro, a esfera, o cone e os prismas. Esses sólidos possuem três dimensões — altura, largura e comprimento —, e o volume é a denominação do espaço que eles ocupam. São constituídos por vértices, que ligam arestas, que constroem faces. Essas faces são, em geral, figuras geométricas, excluindo-se raros casos, como a esfera. As faces dos sólidos geométricos podem ser entendidas como planos, conforme leciona Dante (2011). A Figura 3 traz a representação de determinados entes geométricos. Figura 3. Os entes geométricos: a reta, o polígono e o sólido geomé- trico. Nesse exemplo, a reta indica um cateto do triângulo, o polígono apresenta três lados e o sólido é um prisma triangular. Como pode-se observar na Figura 3, toda figura geométrica é composta por retas, assim como o sólido é gerado a partir de um polígono. Ou seja, a reta possui uma dimensão, o comprimento, enquanto o polígono apresenta duas dimensões, a largura e o comprimento. Com essas duas dimensões, pode-se calcular a área que a figura ocupa. Já no sólido geométrico, temos três dimensões: a largura, o comprimento e a altura. Assim, o espaço que ele ocupa é calculado por meio do volume, obtido pela área da base (polígono) multiplicada pela altura. A unidade padrão do volume é o metro cúbico (m³) e seus derivados (cm³, mm³, etc.). Sólidos geométricos Como vimos, os sólidos geométricos são exemplos de elementos que têm três dimensões: largura, altura e profundidade. Trata-se de objetos presentes nos três planos de projeção, compostos por pontos, linhas e planos, e nos quais o 5Sólidos em três dimensões ponto de partida das linhas (retas) são os vértices. Para o cálculo do volume que um sólido ocupa, é preciso entender as relações matemáticas das fi guras planas e tridimensionais, que veremos abaixo, com base em Dante (2011). Cubo: é um prisma em que todas as faces têm forma de quadrado. Esse sólido possui oito vértices (ou cantos), 12 arestas e seis faces. Sua apresentação mais conhecida é o dado. Assim, a área de qualquer face desse sólido é lado × lado, ou lado². Para calcular o volume, multipli- camos a área da face pela altura, que também é igual a qualquer lado do quadrado; ou seja, V = lado³, conforme mostra a Figura 4. Figura 4. Exemplo de um cubo com lado (l) igual a 2; ou seja, todas as arestas do sólido medem 2. Paralelepípedo ou bloco retangular: é a designação dada a um prisma cujas faces são paralelogramos. Um paralelepípedo tem seis faces, sendo que sempre duas são idênticas e paralelas entre si; ou seja, ele possui três dimensionamentos de faces distintos. Esse prisma possui 12 arestas e oito vértices. Assim, a área da base é calculada pela multiplicação das duas medidas distintas do retângulo. Para se obter o volume desse paralelepípedo, o cálculo é V = A × h (Figura 5). Os paralelepípedos podem ser retos ou oblíquos, dependendo de suas faces laterais serem perpendiculares ou não à base. Para o volume do paralelepípedo oblíquo, devemos considerar a altura e a distância entre os dois planos da base, e não o comprimento da aresta inclinada. Sólidos em três dimensões6 Figura 5. Exemplo de um paralelepípedo cujas faces são paralelogramos iguais a cada dois. Prismas: são sólidos geométricos que fazem parte dos estudos de geo- metria espacial. O prisma é caracterizado por ser um poliedro convexo com duas bases — dois polígonos iguais, congruentes e paralelos —, além das faces planas laterais (paralelogramos). A altura do prisma é a distância entre as duas bases. Os prismas podem ser regulares — aqueles sólidos cujas bases são polígonos regulares, resultando, assim, em prismas retos —, ou oblíquos — quando as arestas verticais das faces laterais não formam um ângulo de 90º com a base. Se for um prisma reto, a altura é igual à dimensão da aresta lateral. Caso seja um prisma oblíquo, devemos desconsiderar essa informação e calcular a distância entre os planos horizontais. De acordo com o formato da base — triangular, quadrado, pentágono, hexágono, etc. —, teremos um prisma triangular, quadran- gular, pentagonal, hexagonal, respectivamente, conforme leciona Safier (2013). A Figura 6 mostra os polígonos e os seus prismas correspondentes. Figura 6. Esquema dos polígonos e os seus prismas correspondentes. 7Sólidos em três dimensões Os prismas e suas bases geométricas são o foco do vídeo disponível no link abaixo: https://goo.gl/wuvnuY Aqui surgem figuras mais complexas, para as quais o cálculo da área da base não se dá somente pela multiplicação dos lados. Por exemplo, para se obter a área de um triângulo, o resultado da multiplicação da base pela altura deve ser dividido por dois, já que é a metade de um retângulo. No pentágono, a área pode ser definida de várias maneiras, sendo mais simples quando trans- formamos o polígono em cinco triângulos. Assim, a área de cada triângulo é a metade da multiplicação do lado pela metade da altura total. O resultado é cinco vezes essa área: A = 5 × [(l × h/2)2)]. A mesma lógica dos triângulos pode ser utilizada para os polígonos de mais lados, como o hexágono e o heptágono, por exemplo. Para o cálculo do volume dos prismas, devemos obter a área da base pela distância entre os dois planos horizontais, que pode ou não corres- ponder ao tamanho da aresta lateral. No caso dos sólidos oblíquos, a aresta inclinada não deve ser considerada como altura, conforme leciona Venturi (2003). É importante salientar que o cilindro é também um prisma, mas com base circular. Ele éuma das formas geométricas mais comuns na prática dos arquitetos, engenheiros e decoradores, e o único objeto curvo regular. É uma forma que possui o mesmo diâmetro ao longo de toda a altura. Assim, para o cálculo do volume do cilindro, precisamos encontrar a área do círculo a partir do raio ou do diâmetro. Assim, A = πr². Para o volume, deve-se multiplicar a área pela altura do sólido, que é determinada pela geratriz do cilindro (Figura 7). Sólidos em três dimensões8 Figura 7. Representação de um cilindro, cuja determinante da área e do volume é a constante matemática π (pi). Sólidos de revolução Os sólidos de revolução são gerados a partir da rotação de uma fi gura plana ao redor de um eixo imaginário estipulado. Assim, um cone pode ser construído a partir da rotação de um triângulo retângulo em um eixo sobre um dos catetos. Seguindo essa lógica, a base do cone seria um círculo de raio igual à base do triângulo, e sua altura seria a outra lateral do triângulo, perpendicular à base (Figura 8). As geratrizes desse cone são retas correspondentes à hipotenusa, a linha inclinada da fi gura geométrica, conforme leciona Venturi (2003). Figura 8. O cone é um sólido de rotação obtido a partir de um triângulo retângulo. 9Sólidos em três dimensões O tronco de cone segue esse mesmo princípio, porém a figura que sofre a rotação no eixo é um trapézio. Existe um polígono circular na base, outro semelhante, mas menor, na parte superior, e a aresta inclinada é a geratriz do objeto tridimensional. A esfera é um sólido em que nenhuma das faces é plana ou paralela a um plano de projeção. É obtida a partir da rotação de um semicírculo a partir de um eixo central. Assim, a partir do ponto central, qualquer ponto na superfície da esfera está equidistante. Essa relação tridimensional equivale ao raio na circunferência, que é a planificação da esfera. Como a esfera apresenta ca- racterísticas distintas dos demais sólidos, seu volume não é calculado a partir da área da base. Sua fórmula é V = 4/3(πr³), conforme leciona Dolce (2013). No vídeo disponível no link abaixo, podemos entender melhor como funciona a superfície de uma esfera e sua relação volumétrica no espaço: https://goo.gl/aazr6V Aplicação dos sólidos tridimensionais Quando tratamos de arquitetura e design de interiores, estamos falando de lugares, que nada mais são do que espaços tridimensionais. Assim, a melhor forma de representar esses espaços é por meio de perspectivas, nas quais os elementos são representados em três dimensões. A planifi cação dos espaços, por meio da planta baixa e das vistas, representa esses mesmos espaços, só que em duas dimensões — o que corresponde aos polígonos ou às fi guras geométricas. É a partir dos objetos tridimensionais básicos que os profissionais projetam edificações e mobiliários, das formas mais simples às mais complexas. Todo objeto é tridimensional, desde a folha de papel, até o vidro e a película. Por menor que seja sua espessura, tudo o que existe no espaço é tridimensional, presente nos três planos de projeção e possuindo três medidas: largura, altura e profundidade. Sólidos em três dimensões10 Outra utilização de sólidos e suas propriedades é na área de produtos e embalagens. Com conceito estético, é possível desenvolver e otimizar a en- velopagem de materiais, calculando-se uma capacidade maior com a menor utilização de material. Isso é muito vantajoso para as empresas, porque reduz o custo do produto e mantém a quantidade fornecida de material. Uso de software Quando pensamos na representação de sólidos, como citado acima, usamos as perspectivas. Por muitos anos, as perspectivas eram desenhadas à mão livre ou com o uso de ferramentas como esquadro, compasso e réguas. Além de demandarem tempo para serem feitas corretamente, qualquer correção levava ainda mais tempo. Nesse sentido, o uso do computador como ferramenta de desenho facilitou a representação gráfi ca. Os softwares, aplicativos e progra- mas de desenho tridimensional facilitam o desenvolvimento dessas formas, simples ou complexas, e, principalmente, a sua edição. Um dos softwares mais utilizados para modelagem tridimensional é o SketchUp. O antigo produto da Google, hoje pertencente à Trimble, possui uma interface acessível (Figura 9) que permite desde a construção de sólidos simples até a modelagem paramétrica, cuja construção exige maior conhecimento. Ele é usado para o desenvolvimento de modelos arquitetônicos e protótipos de produtos e dispõe de uma ampla biblioteca de produtos já modelados. Figura 9. Adaptação da interface do software SketchUp, que permite a modelagem rápida e precisa dos sólidos. 11Sólidos em três dimensões O download do software SketchUp, para uso institucional, é gratuito e está disponível no link abaixo. https://goo.gl/VWBsBb Outro programa bastante utilizado na criação de objetos, principalmente voltado à área de atuação do designer, é o Rhinoceros. Seu uso é mais es- pecializado, já que a construção do objeto é feita de forma paramétrica, ou seja, deve-se atribuir valores ao objeto, que podem ser alterados ao longo do trabalho (Figura 10). O SketchUp, ao contrário, possui uma modelagem livre, em que se altera a forma pura de qualquer forma. Os parâmetros exigem maior cuidado inicialmente, mas resultam em uma modelagem mais correta no fi nal. O Rhinoceros permite a visualização do modelo em perspectiva e em três vistas planifi cadas, ajudando na edição do plano correto. Figura 10. Adaptação do leiaute do software Rhinoceros, com as quatro janelas de visuali- zação do modelo, além dos diversos ícones de modelagem e edição. No lado direito estão os parâmetros do objeto. Existem diversos outros softwares de modelagem, como o AutoCAD e o 3dMAX, porém de desenho mais complexo e de utilização mais indicada para outras áreas. No entanto, todos têm o mesmo propósito: representar tridimensionalmente objetos no espaço, com maior proximidade da realidade. Sólidos em três dimensões12 Os sólidos básicos que geram figuras planas, originados do arranjo de pontos e retas, são de extrema importância para as representações de arquitetura e design. A edição dessas formas cria um universo de possibilidades na indústria da construção e de desenvolvimento de produtos, de proporções muito maiores do que Descartes e Tales de Mileto poderiam imaginar. DANTE, L. R. Matemática: contextos & aplicações. São Paulo: Ática, 2011. v. 1. DOLCE, O. Fundamentos de matemática elementar. 7. ed. São Paulo: Atual, 2013. v. 10. REZENDE, E. Q. F.; QUEIROZ, M. L. B. Geometria euclidiana plana e construções geométricas. Campinas: UNICAMP, 2000. SAFIER, F. Teoria e problemas de pré-cálculo. Porto Alegre: Bookman, 2003. VENTURI, J. J. Cônicas e quádricas. Curitiba: Unificado, 2003. Leituras recomendadas BAYER, A.; BATISTA, M. L. Matemática: tópicos básicos. Porto Alegre: Editora da ULBRA, 1998. BENEZ, L. Sistemas de coordenadas. Inape, Araçatuba, SP, 20 mai. 2010. Disponível em: <http://www.inape.org.br/astronomia-astrofisica/sistemas-de-coordenadas>. Acesso em: 4 set. 2018. 13Sólidos em três dimensões Conteúdo: DESENHO GEOMÉTRICO Mariana Jardim Concordância de retas, arcos e circunferência Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir concordância em desenho geométrico. Descrever os passos para concordar retas, arcos e circunferências. Usar concordâncias para resolver problemas de desenho geométrico. Introdução Neste capítulo, você vai estudar a maneira de dar continuidade a linhas, sejam elas retas ou arcos, de forma suave e sem a formação de ângulos. Você vai verificar os conceitos de concordância e os seus princípios fun- damentais, além de aprender a concordar retas, arcos e circunferências para resolver questões relacionadas à construção de ovais e arcos. Conceitos e princípios da concordância No desenho geométrico, concordância signifi ca unir duas ou maislinhas de diferentes espécies de forma que nos pontos de contato haja suavidade ao passar de uma linha para outra, sem reversão ou ângulo, conforme lecionam Albrecht e Oliveira (2012). A concordância pode ocorrer entre retas, arcos e circunferências. É possível destacar alguns elementos de sua composição, mostrados também na Figura 1: Ponto de concordância — considerado o ponto de transição entre uma forma e outra. Dependendo do tipo de concordância, pode haver um ou mais pontos de contato e transição entre curvas, retas e circunferências. Centro e raio de concordância — elementos do arco que foi traçado para concordar com outro raio ou outra reta. Figura 1. Elementos principais da concordância. As concordâncias seguem a lógica das aplicações de tangência. Na tan- gência, reta e circunferência se tocam em apenas um ponto, conhecido como ponto de tangência. Na concordância, o ponto de tangência se torna o ponto de concordância e o centro perpendicular ao raio. Além disso, o centro da circunferência tangente à reta ou à outra circunferência se torna o centro de concordância. Além dos elementos presentes na concordância, existem alguns princípios fundamentais para o entendimento e a construção de concordâncias, descritos a seguir. 1. A concordância entre uma reta e um arco (ou uma circunferência) ocorre quando a reta é tangente ao mesmo. Nesse caso, o ponto de concordância é coincidente ao ponto de tangência; pode-se dizer também que o centro do arco ou da circunferência e o ponto de concordância estão sobre uma reta perpendicular à reta concordante. 2. Dois arcos concordantes possuem centros e ponto de concordância colineares, ou seja, estão sobre uma mesma reta. Além disso, no ponto de concordância entre dois arcos é possível traçar uma tangente comum, conforme leciona Costa (2011). 3. A concordância entre duas retas ocorre por meio de pelo menos um arco entre elas e pelo menos dois pontos de concordância. As retas podem ser concorrentes, convergentes ou paralelas entre si, conforme afirma Januário (2010). Ao longo do capítulo, veremos que existe uma maneira precisa de retificar a circunferência por meio do desenho geométrico. Com a circunferência retificada, é possível medir seu comprimento em linha reta. Concordância de retas, arcos e circunferência2 Construções de concordâncias Existem inúmeras situações de concordância entre retas, arcos e circunferências que dependem de posições relativas entre os objetos, raios e curvaturas deseja- das. Nos itens a seguir, será demonstrado como são construídas determinadas concordâncias, apresentando-se os passos necessários e os desenhos. Concordar uma reta conhecida com um arco Dada uma reta (r), para se concordar um arco em determinado ponto (C) dessa reta, é necessário, inicialmente, traçar uma perpendicular (p) nesse ponto determinado. Nessa perpendicular, deve-se marcar o segmento de reta referente ao raio do arco, encontrando o centro (O) do arco a ser traçado. Por fi m, com a ponta seca do compasso no centro do arco e uma abertura com a dimensão do raio, resta traçar o arco desejado concordando com a reta, conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 2. Figura 2. Passos para a concordância entre uma reta e um arco. Concordar uma reta conhecida com um arco que passa especificamente por um ponto fora da reta A situação descrita aqui é uma variação do item anterior, com a particulari- dade de que o arco deve passar por um ponto específi co, que também é dado no problema. Da mesma forma mostrada anteriormente, deve-se iniciar a construção da concordância com o traçado de uma perpendicular (p) no ponto de concordância (C). Em seguida, é necessário traçar um segmento (CD) que une o ponto de concordância ao ponto especifi cado do arco. Traça-se a mediatriz (m) desse segmento, que vai cruzar a perpendicular (p) da reta dada. 3Concordância de retas, arcos e circunferência O cruzamento entre a mediatriz e a perpendicular é onde se localiza o centro (O) do arco a ser traçado, e seu raio é a distância do centro encontrado até o ponto de concordância (C). Então, o arco é traçado concordando com a reta, colocando-se a ponta seca do compasso em O e a abertura em CO, conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 3. Figura 3. Passos para a concordância entre uma reta e um arco que passa por um ponto específico. A mediatriz é uma reta que divide um segmento de reta ao meio, a partir de seu ponto médio. Para traçar uma mediatriz, você vai precisar de compasso e régua. Inicialmente, coloque a ponta seca do compasso em uma das extremidades do segmento a ser dividido. A abertura do compasso deve ser maior que a metade do segmento. Agora é só traçar arcos em cima e embaixo do segmento e repetir a operação na outra extremidade. Atenção! Mantenha sempre a mesma abertura de compasso! Com uma régua ou esquadro, trace a mediatriz unindo os cruzamentos dos arcos desenhados. É importante perceber que a mediatriz é uma reta perpendicular ao segmento que está sendo dividido. Concordar duas retas convergentes com um círculo Para concordar duas retas convergentes (a e b), é necessário prolongar essas retas até o ponto de cruzamento (V) entre elas. Em seguida, deve-se traçar a bissetriz do ângulo formado entre os prolongamentos. Com a ponta seca do Concordância de retas, arcos e circunferência4 compasso no vértice do ângulo, traça-se um arco com um raio que alcance os trechos das retas a serem concordados, marcando os pontos de concordância (A e B). Em um dos pontos de concordância, deve-se desenhar uma perpendicular à respectiva reta, que cruzará a bissetriz, resultando, então, no centro do arco de concordância (O). Com a ponta seca do compasso em O e a abertura até um dos pontos de concordância, traça-se o arco de concordância, conforme mostra a Figura 4. Figura 4. Passos para concordar duas retas convergentes com um círculo. Caso não seja possível determinar o ponto de encontro entre as retas, é necessário construir um ângulo auxiliar interior e com lados paralelos e equidistantes às retas que se deseja concordar. Deve-se traçar a bissetriz desse ângulo e, em seguida, construir uma perpendicular a uma das retas no ponto que se deseja concordar (A). Assim como nos passos anteriores, o cruzamento da bissetriz com a perpendicular resulta no centro do arco de concordância. O traçado do arco é feito com o compasso no centro (O) e a abertura até o ponto de convergência (A), conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 5. 5Concordância de retas, arcos e circunferência Figura 5. Passos alternativos para concordar duas retas conver- gentes com um círculo. A bissetriz é uma semirreta que divide um ângulo pela metade no seu vértice, for- mando dois ângulos congruentes, ou seja, iguais. A bissetriz pode ser traçada com o compasso. Inicialmente deve-se colocar a ponta seca do compasso no vértice do ângulo e desenhar um arco de raio qualquer que cruze os dois lados do ângulo. Em seguida, deve-se encontrar o ponto médio entre os pontos gerados pelo cruzamento dos lados do ângulo com o arco traçado. Por último, traça-se a bissetriz, partindo do vértice e passando pelo ponto médio encontrado. Concordar um arco com outro de sentido contrário e que passa por um ponto específico Dado o arco AB de centro O, para concordar outro arco a BP, sendo B o ponto de concordância e P um ponto do arco, é necessário, inicialmente, traçar uma reta passando pelo centro O e o ponto de concordância. Como princípio da concordância, o centro do novo arco a ser concordado deverá estar sobre essa reta. A posição exata desse centro é determinada pela mediatriz do segmento formado pelo ponto de concordância e o ponto em que o novo arco deve passar, conforme mostra a Figura 6. Concordância de retas, arcos e circunferência6 Figura 6. Passos para concordar dois arcos de sentido contrário. Concordância e desenho geométrico de ovais e arcos Existem elementos conhecidos
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