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Desenho Básico Professora: Karla Cavalcanti karlarq@gmail.com Engenharia Civil A maioria das definições e dos exercícios aqui colocados foram tirados das apostilas de : BORGES, Aldan Nóbrega. Desenho Técnico. Governo Federal Ministério de Educação. Equipe SEDIS: Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Engenharia Civil 1 D e se n h o G e o m é tr ic o Desenho Básico DESENHO GEOMÉTRICO •É um conjunto de técnicas para construção de formas geométricas. •Representar figuras planas e resolver com régua e compasso, os problemas relativos à geometria plana. IMPORTÂNCIA: A precisão exigidas ao desenho geométrico torna-o aliado importante na aplicação de conceitos da geometria em áreas significativas do conhecimento humano, como a arquitetura, a engenharia, o desenho industrial, entre outros. GEOMETRIA PLANA •Geometria Plana é o estudo das propriedades relativas a pontos, linhas, planos e superfícies. DEFINIÇÕES •Com o desenvolvimento dos programas de desenho ajudado por computador (CAD), o desenho geométrico passou a ter mais importância levando-se em conta a imensa precisão dos programas de computadores. ELEMENTOS FUNDAMENTAIS DA GEOMETRIA Por serem considerados entes primitivos, o ponto, a reta e o plano, elementos fundamentais da Geometria, não possuem definição. Ponto Linha Reta Plano Ponto O ponto é representado graficamente pela interseção de duas entidades geométricas, tais como: duas retas; uma reta e um arco ou dois arcos. O ponto não tem dimensão e é indicado por letras maiúsculas (A, B, C...). Linha A linha é o resultado do deslocamento de um ponto no espaço ou num plano. Em desenho, é expressa graficamente pelo deslocamento do lápis sobre o papel. Desse modo, podemos interpretar a linha no mundo do desenho como sendo a trajetória descrita por um ponto ao se deslocar. Como vemos, a linha tem uma só dimensão: o comprimento. Dada a importância e características especiais deste ente geométrico e sua grande aplicação em Geometria e Desenho, faremos seu estudo de forma mais detalhada a seguir. Reta •A reta pode ser considerada como o resultado do deslocamento linear de um ponto, não possuindo, portanto, início e fim. •Possui apenas uma dimensão, o comprimento, e é representada graficamente por um traço retilíneo, cuja representação tem como indicação as letras minúsculas(a, b, c...). •Observe que a reta possui infinitos pontos, porém pode ser determinada por apenas dois pontos distintos (AB). •Podem ser traçadas infinitas retas que passam por um único ponto, portanto, podemos afirmar que um único ponto num plano define infinitas retas. r a Por uma reta passam infinitos planos. Plano •O Plano tem sua representação gráfica indicada por letras do alfabeto grego, tais como: alfa, beta, gama... •É importante ressaltar que, como a reta, o plano possui infinitos pontos. •Também, sabe-se que por três pontos não colineares – pontos que não pertencem a uma mesma reta – ou um ponto e uma reta, que não o contenha, também definem um plano. A SEMIRRETA •A semirreta pode ser entendida como o deslocamento linear de um ponto, sem variar a direção, entretanto, tem um ponto como origem. •Desse modo, a semirreta é infinita em apenas uma direção. •Assim sendo, pode-se afirmar que um ponto qualquer, pertencente a uma determinada reta, divide-a em duas semirretas. semirreta de origem no ponto A e que passa pelo ponto B (AB) semirreta de origem no ponto C e que passa pelo ponto D (CD) Um ponto qualquer, pertencente a uma reta, divide a mesma em duas semirretas A B M N Segmento AB Segmento MN •O segmento de reta é a porção de uma reta, a qual fica limitada por dois de seus pontos. •O segmento de reta é, portanto, limitado e podemos atribuir-lhe um comprimento. •Sua representação á dada pelos dois pontos que o limitam e que são chamados de extremidades do segmento O SEGMENTO DE RETA Sendo uma parte limitada da reta, o segmento pode ser medido. medir uma grandeza significa comparar, estabelecendo diferenças ou semelhanças. Exemplo de unidade de medida linear: O metro, seus múltiplos e submúltiplos. PONTO MÉDIO DE UM SEGMENTO •Ponto médio de um segmento de reta é o ponto desse segmento que o divide em dois segmentos congruentes. SEGMENTOS COLINEARES •São segmentos de reta que pertencem a uma mesma reta, a qual denominamos de reta suporte. A B C D r Segmento CD Segmento AB SEGMENTOS CONSECUTIVOS •São segmentos de reta dispostos um após o outro, cuja extremidade de um coincide com a extremidade do outro. •São retas que pertencem ao mesmo plano RETAS COPLANARES a r s t RETAS CONCORRENTES OU SECANTES •são retas coplanares que concorrem, isto é, cruzam-se num mesmo ponto. Por conseguinte, esse ponto é comum às duas retas. a r s A POSIÇÕES DE UMA RETA Horizontal - é a posição de uma reta que corresponde à linha do horizonte marítimo. c Vertical - é a posição de uma reta que corresponde à direção do fio de prumo¹. a 1- Instrumento utilizado pelo pedreiro, cuja finalidade é a de alinhar verticalmente uma parede ou muro. Oblíqua ou inclinada – consiste na exceção às duas posições de reta mencionadas anteriormente. Isto significa dizer que a reta oblíqua ou inclinada não está nem na posição horizontal, nem na posição vertical. m POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS Perpendiculares – São retas que se cruzam formando um ângulo reto, ou seja, igual a 90°(noventa graus). r s m n Paralelas – São retas que conservam entre si sempre a mesma distância, isto é, não possuem ponto em comum. r s m n p q Oblíquas ou Inclinadas – São retas que se cruzam formando um ângulo qualquer, diferente de 90°. r s m n MEDIATRIZ DE UM SEGMENTO DE RETA •Mediatriz de um segmento de reta é a reta perpendicular ao segmento e que passa pelo ponto médio desse segmento. DISTÂNCIAS Um outro assunto de grande relevância para nossa disciplina é a determinação das seguintes distâncias: a) Entre dois pontos: dados dois pontos A e B, chama-se de distância de A e B a medida do segmento AB, cuja notação é d(A,B). b) De um ponto a uma reta: consideremos um ponto P e uma reta r. Chama-se de distância de um ponto P a reta r, a medida do segmento que tem uma extremidade em P e a outra em r e que é perpendicular a r. A notação neste caso é d(P,r). r) c) Entre duas retas paralelas entre si: chama-se de distância de duas retas paralelas, a distância de um ponto qualquer de uma delas a outra reta. Sua notação é d(r, s). s) Utilizaremos apenas a régua e o compasso como instrumentos básicos de desenho para a resolução dos problemas geométricos propostos. Assim sendo, o traçado, a construção e as operações gráficas deverão dispensar o uso do par de esquadros durante todo nosso estudo que envolve diretamente o Desenho Geométrico. OPERAÇÕES BÁSICAS COM SEGMENTOS TRANSPORTE DE SEGMENTOS Transportar um segmento de reta significa traçar, sobre uma reta suporte, outro segmento que seja congruente ao primeiro. Operação esta bastante simples, em que o compasso é o instrumento extremamente útil no cumprimento dessa tarefa. APLICAÇÃO 1 Dado o segmento de reta AB, transportá-lo para uma reta suporte r: OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace a reta suporte r; •Com o auxílio da lapiseira, marque o ponto A sobre a reta r; •Com o auxílio do compasso,repouse sua ponta seca sobre A e sua ponta de grafite sobre B em AB dado; •Conservando a abertura do compasso obtida na operação anterior, centre-o em A e trace um arco, de tal maneira que cruze a reta r. Desse modo, obtemos o novo segmento de reta AB, sobre a reta suporte r, cuja medida linear é exatamente a mesma do segmento AB dado graficamente. A(s) solução(ões) gráfica(s) deve(m) ser sempre destacada(s) com um traço mais forte (espesso). APLICAÇÃO 2 Dada reta r, trace o segmento de reta AB, cuja medida é igual a 4,1cm. OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace a reta suporte r; •Com o auxílio da lapiseira, marque o ponto A sobre a reta r; •Com o auxílio do compasso e da régua, coloque sua ponta seca na graduação 0 (zero) da régua e a de grafite sobre a graduação 4,1cm; •Conservando a abertura do compasso obtida na operação anterior, centre-o em A e trace um arco, de tal maneira que cruze a reta r. Desse modo, obtemos o novo segmento de reta AB, sobre a reta suporte r, cuja medida linear é exatamente 4,1cm. SOMA E DIFERENÇA ENTRE SEGMENTOS DE RETA Com base nos conhecimentos adquiridos no transporte de segmentos, podemos afirmar que somar (ou subtrair) dois ou mais segmentos de reta significa transportá-los consecutivamente sobre uma reta suporte, respeitando-se o acréscimo ou o decréscimo linear que essa operação proporciona, conforme estejamos operando uma soma ou uma subtração, respectivamente. APLICAÇÃO Dados os segmentos AB e CD, faça o que se pede a seguir: a) Sobre uma reta suporte s, determine a soma AB + CD. b) Sobre uma reta suporte u, determine a diferença AB - CD. a) b) MULTIPLICAÇÃO DE UM SEGMENTO DE RETA POR UM ESCALAR (UM NÚMERO) A multiplicação de um segmento de reta por um número, nada mais é do que a soma consecutiva desse segmento por ele mesmo, quantas vezes sejam necessárias, de modo a atender ao número de vezes desejado. Dado o segmento de reta AB, trace o segmento de reta de medida igual a 3 x AB: APLICAÇÃO OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta suporte s qualquer; •Com o auxílio da lapiseira, marque o ponto 1 sobre a reta s; •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre A e sua ponta de grafite sobre B, em AB dado; •Conservando a abertura do compasso obtida na operação anterior, centre- o em 1 e trace um arco, de tal maneira que cruze a reta s, obtendo-se 2. •Repita a operação anterior por duas vezes, marcando consecutivamente a 12 e a partir do ponto 2, o segmento de reta AB, conforme figura abaixo. Desse modo, obtemos o novo segmento de reta 14, sobre a reta suporte s, cuja medida linear corresponde graficamente a multiplicação solicitada. EXERCÍCIO: Qual deverá ser a medida do segmento de reta resultante da seguinte operação: (3 x s1) – (2 x s2), sabendo que s1 = 2,6cm e s2 = 1,8cm? DETERMINAÇÃO OU CONSTRUÇÃO DA RETA MEDIATRIZ Mediatriz de um segmento de reta é a reta perpendicular ao segmento e que passa pelo ponto médio desse segmento, dividindo-o, conseqüentemente, em dois segmentos consecutivos e congruentes. Determinar a Mediatriz do segmento de reta AB, dado: APLICAÇÃO OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre A e, com uma abertura qualquer do compasso, trace uma circunferência cujo raio seja maior do que a metade do segmento dado; •Conservando a abertura do compasso obtida na operação anterior, centre- o em B e repita a operação anterior, observando que as circunferências se cruzam formando dois pontos: 1 e 2. •Os pontos 1 e 2, obtidos anteriormente, determinarão a reta Mediatriz desejada, tendo em vista que ambos, 1 e 2, se posicionam no plano de trabalho (folha) de modo que ficam eqüidistantes dos extremos do segmento de reta AB dado. •Passando por 1 e 2, trace a reta Mediatriz (m) solicitada. A reta Mediatriz (m) determina, ao cruzar com o segmento de reta AB dado, o Ponto Médio (M) desse segmento e o divide em dois segmentos congruentes (AM e MB). A Mediatriz de um dado segmento de reta AB é o Lugar Geométrico dos pontos eqüidistantes dos extremos desse segmento, ou seja, dos pontos A e B. Lugar Geométrico, por sua vez, é o lugar onde todos os pontos de uma figura, e somente eles, gozam de certas propriedades. DEFINIÇÃO DE ÂNGULO Ângulo é a região do plano limitada por duas semirretas que têm a mesma origem. •Vértice - é o ponto de origem comum das duas semirretas. •Lado – é cada uma das semirretas. •Abertura - é a região compreendida entre as duas semirretas. Ela define a região angular, que é a região que delimita o próprio ângulo. ELEMENTOS DO ÂNGULO Um ângulo é representado, por exemplo, por AÔB, BÔA, Ô, ou ainda uma letra grega. REPRESENTAÇÃO DE UM ÂNGULO A unidade de medida mais empregada para medir ângulos é o grau. Um grau corresponde à divisão da circunferência em 360 partes iguais. Seus submúltiplos são: o minuto e o segundo, cujas relações são, respectivamente: 1º=60’ e 1’=60”. CLASSIFICAÇÃO DE UM ÂNGULO Um ângulo se classifica, quanto à abertura dos lados, em: •Reto, quando a sua abertura mede 90º; •Agudo, quando sua medida é maior que 0º e menor que 90º; •Obtuso, quando sua medida é maior que 90º e menor que 180º; •Raso ou de meia volta, quando mede 180º; •De volta inteira, quando mede 360º; •Nulo, quando não existe abertura, ou seja, mede 0º. POSIÇÕES RELATIVAS DE ÂNGULOS Dois ou mais ângulos podem ocupar posições particulares entre si, as quais recebem nomes específicos, tais como: •Ângulos consecutivos, quando possuem em comum o vértice e um dos lados.; •Ângulos adjacentes são, antes de mais nada, ângulos consecutivos, e que não têm pontos internos comuns. •Ângulos complementares, quando a soma de suas medidas é igual a 90º; •Ângulos suplementares, quando a soma de suas medidas é igual a 180º; •Ângulos replementares, quando a soma de suas medidas é igual a 360º. A Bissetriz de um ângulo é a semirreta que tem origem no vértice do ângulo e o divide em dois ângulos adjacentes e congruentes OPERAÇÕES BÁSICAS COM ÂNGULOS Utilizaremos apenas a régua e o compasso como instrumentos básicos de desenho para a resolução dos problemas geométricos propostos. Assim sendo, o traçado, a construção e as operações gráficas deverão dispensar o uso do par de esquadros durante todo nosso estudo que envolve diretamente o Desenho Geométrico. Transporte o ângulo AÔB dado para a semirreta de origem G, dada: APLICAÇÃO TRANPORTE DE ÂNGULOS OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre O e, com uma abertura qualquer, trace um arco de circunferência maior que a abertura do ângulo dado, conforme a figura abaixo. •Com essa operação, encontramos os pontos 1 e 2, os quais determinam, graficamente, uma corda do arco de circunferência traçado. Observando atentamente, percebemos que a corda 12 corresponde à abertura do ângulo dado; •Com o auxílio do compasso, trace outro arco de mesmo raio, tomando G como ponto de origem e, logo em seguida, transporte a corda 12 para o ponto 3, encontrando, assim, o ponto 4. •Trace uma semirreta de origem G, passando pelo ponto 4 e destaque a solução do problema com um traço mais forte e com a indicação do ângulo transportado, conforme podemos observar abaixo: •O ângulo 4Ô3 é a solução do problema, tendo em vista que é congruente ao ângulo AÔB. Da mesma forma que podemos somar ou subtrair segmentos de reta, as operações aritméticas em pauta se aplicam aos ângulos.Todo o procedimento resolutivo e soluções ocorrem de forma completamente gráfica, atendendo à finalidade do Desenho Geométrico. SOMA E DIFERENÇA ENTRE ÂNGULOS APLICAÇÃO (SOMA) Determine o ângulo resultante da soma AÔB + CÔD. •Com o auxílio do compasso, transporte o ângulo AÔB para a semirreta de origem Z; •Consecutivamente, transporte o ângulo CÔD, adjacente ao ângulo AÔB, conforme podemos ver na figura abaixo. OPERAÇÃO GRÁFICA O ângulo 2Z3 é, portanto, a solução do problema. OPERAÇÃO GRÁFICA •Igualmente a soma, transporte, com o auxílio do compasso, o ângulo AÔB para a semirreta de origem Z; •Consecutivamente, transporte o ângulo CÔD. Observe que a marcação do ângulo CÔD ocorre no sentido horário, tendo em vista que queremos obter um ângulo resultante da subtração de ângulos; •O ângulo 2Z3 é, portanto, a solução do problema. APLICAÇÃO (DIFERENÇA) Determine o ângulo resultante da diferença AÔB - CÔD. BISSETRIZ DE UM ÂNGULO APLICAÇÃO 1 Dado o ângulo beta, conforme a figura abaixo, traçar a sua bissetriz: Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre a origem O e, com qualquer abertura, trace um arco, de modo que este cruze os lados de beta, determinando os pontos 1 e 2; Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre 1 e, com qualquer abertura, trace um arco, em busca de um ponto equidistante de 1 e 2; OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre 2 e, com a mesma abertura do compasso utilizada no passo anterior, trace um arco que cruze o arco determinado anteriormente, encontrando o ponto 3; •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace a semirreta que tem origem em O e passa por 3. Esta, portanto, é a solução do problema. APLICAÇÃO 2 Traçar a bissetriz de um ângulo formado por duas retas não paralelas entre si, cujo encontro dessas retas (vértice do ângulo) é desconhecido. •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta transversal qualquer, determinando, assim, os pontos 1, e 2, e os ângulos alfa, beta, gama e delta. •Utilizando-se da bissetriz como ferramenta, determine os pontos de interseção entre as bissetrizes (Pb1 e Pb2); •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace a reta que passa por Pb1 e Pb2, a qual será a solução do problema, conforme pode ser observado na última figura demonstrativa. OPERAÇÃO GRÁFICA CONSTRUÇÕES DE ÂNGULOS Daremos início construindo o ângulo de 60°, tendo em vista que este é um ângulo básico para o traçado dos demais ângulos que serão construídos adiante. APLICAÇÃO 01 Construir um ângulo de 60° a partir da origem da semi reta OA dada. Aproveitando a construção do ângulo de 60°, construir o ângulo de 30°. O A r s r s r s α β γ δ OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre a origem O da semi reta dada e, com qualquer abertura, trace um arco bastante generoso (ângulo obtuso), determinando o ponto 1 nessa semirreta; •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto 1 e, com a mesma abertura, trace um arco em busca de encontrar o ponto 2. Observe que o segmento de reta 12 é congruente ao raio do primeiro arco traçado, significando que o ângulo 2Ô1 mede 60º, pois o triângulo 2Ô1 é equilátero; •Traçando a bissetriz do ângulo de 60º, iremos obter o ângulo de 30º, conforme pode ser observado na última figura demonstrativa abaixo. APLICAÇÃO 02 Construir um ângulo de 90º e outro de 75º a partir da origem da semi reta OA dada. O A OPERAÇÃO GRÁFICA Exercício sala de aula: fazer o passo a passo da operação gráfica. 75° = 60° + 15° = 90° - 15° EXERCÍCIO CASA: Com base nas aplicações anteriores, trace semirretas e, a partir de cada origem dessas semirretas, construa os ângulos de 45º, 105º, 120º, 135º, 150º e 165º, respectivamente. TRAÇADO DE RETAS PERPENDICULARES ENTRE SI APLICAÇÃO 01 Por um ponto A, dado, traçar uma reta perpendicular à reta r dada. Neste caso, o ponto A pertence à reta r A r OPERAÇÃO GRÁFICA •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto A dado e, com qualquer abertura, trace dois arcos de modo que os mesmos cruzem a reta r dada, determinando os pontos 1 e 2, eqüidistantes de A; •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto 1 e, com abertura qualquer – desde que seja maior que a metade do segmento 12 -, trace um arco em busca de encontrar o ponto 3. Repita essa operação a partir do ponto 2, utilizando-se da mesma abertura anterior do compasso; •Por fim, trace a reta determinada pelos pontos 3 e A, a qual é a solução do problema, como pode ser vista na última figura demonstrativa. Observe que a reta solução é a mediatriz do segmento de reta 12. Por um ponto A, dado, traçar uma reta perpendicular à reta r dada. Neste caso, o ponto A não pertence à reta r APLICAÇÃO 02 •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto A dado e, com uma abertura maior do que a distância de A à r, trace um arco de modo que cruze a reta r e determine os pontos 1 e 2, eqüidistantes de A. •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto 1 e, com abertura qualquer – desde que seja maior que a metade do segmento 12 -, trace um arco em busca de encontrar o ponto 3. Repita essa operação a partir do ponto 2, utilizando-se da mesma abertura anterior do compasso; •Por fim, trace a reta determinada pelos pontos 3 e A, a qual é a solução do problema, como pode ser vista na última figura demonstrativa. Observe que a reta solução é a mediatriz do segmento de reta 12. OPERAÇÃO GRÁFICA Traçar, a partir da origem da semirreta OA dada, uma reta perpendicular. Neste caso, a reta perpendicular a ser traçada deve ser levantada a partir da construção do ângulo de 90°. APLICAÇÃO 03 O A TRAÇADO DE RETAS PARALELAS ENTRE SI Traçar uma reta paralela a reta r e que passe pelo ponto A dado. Neste caso, utilizaremos o transporte de ângulos como ferramenta. APLICAÇÃO 01 •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta transversal qualquer à reta r dada que passe pelo ponto A, determinando, assim, o ponto 1; •Com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre o ponto 1 e, com abertura qualquer, trace um arco que cruze a reta r e a reta transversal, determinando os pontos 2 e 3; •Repita a operação passada, tomando o ponto A como origem. Desse modo, determinamos o ponto 3’; •Com a abertura igual ao segmento de reta 23, trace um arco com origem em 3’ até encontrar o ponto 2’; •Por fim, trace a reta determinada pelos pontos A e 2’, a qual é a solução do problema, como pode ser vista na última figura demonstrativa. OPERAÇÃO GRÁFICA Traçar uma reta paralela à reta r e que passe pelo ponto A dados. Neste caso, tomaremos como base o conhecimento em quadriláteros e suas principais propriedades . APLICAÇÃO 02 •Com o auxílio do compasso, trace um arco com abertura maior que a distância entre o ponto A e a reta r dados, tomando o ponto A como centro e cruzando a reta r, determinando, assim, o ponto 1; •Repita a operação passada, tomando o ponto 1 como origem. Desse modo, o arco passa pelo ponto A e, ao cruzar a reta r, determina o ponto 2; •Com abertura 2A, centre o compasso em 1 e trace um arco que determine o ponto 3; •Por fim, trace a reta determinada pelos pontos A e 3, a qual é a solução do problema, como pode ser vista na última figura demonstrativa. OPERAÇÃO GRÁFICA DIVISÃO DE SEGMENTOS Dividir um segmento de reta em partes iguais significa dizerque esse segmento será dividido em segmentos de retas congruentes entre si. Dividir o segmento de reta AB em 4 (quatro) partes iguais. APLICAÇÃO 01 •Com o auxílio do compasso, encontre o ponto médio do segmento de reta AB, doravante denominado P1. Ao encontrar P1, o segmento reta AB fica dividido em duas partes iguais; •Com o auxílio do compasso, encontre o ponto médio do segmento de reta AP1, doravante denominado Pm2. Ao encontrar Pm2, o segmento reta AP1 fica dividido em duas partes iguais; •Com o auxílio do compasso, encontre o ponto médio do segmento de reta P1B, doravante denominado P3. Ao encontrar P3, o segmento de reta P1B fica dividido em duas partes iguais; •Observemos, por fim, que o segmento de reta AB foi dividido em 4 partes iguais, conforme solicitado no enunciado do problema. Esse resultado pode ser visto na última figura demonstrativa OPERAÇÃO GRÁFICA Dividir o segmento de reta AB em 3 (três) partes iguais. APLICAÇÃO 02 •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma semirreta, a partir do ponto A, formando um ângulo qualquer com o segmento de reta a ser dividido; •Como temos que dividir o segmento dado em 3 partes iguais, marcamos, consecutivamente, 3 arcos com raio qualquer, porém, congruentes entre si, obtendo-se os pontos 1, 2 e 3; •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta que passe pelos pontos B e 3, os quais são extremos dos segmentos em operação; OPERAÇÃO GRÁFICA •Transporte o ângulo Alfa, cuja origem é o ponto 3, para os pontos 2 e 1. Esse transporte de ângulos gera retas (r2 e r3), paralelas a r1 que interceptam o segmento de reta AB de forma a dividi-lo em 3 segmentos congruentes e consecutivos; •Por fim, podemos afirmar que os segmentos A1’, 1’2’ e 2’B correspondem a 1/3 do segmento AB, a qual é a solução do problema, como pode ser vista na última figura demonstrativa. EXERCÍCIO: EXERCÍCIO: Dividir o segmento de medida igual a 7cm em 5(cinco) partes proporcionais a 1(um). POLÍGONOS É uma figura plana, fechada, formada por segmentos de reta consecutivos não colineares. Polígonos é uma palavra formada pela fusão de duas expressões: Poli, que tem origem grega e significa vários e, Gono, de mesma origem, significando ângulos. Existem dois tipos de polígonos; o Convexo (figura 01) e o Côncavo (figura 02). Trabalharemos, no entanto, apenas com os polígonos do tipo Convexo. Os polígonos são constituídos pelos seguintes elementos (figura 03): •Lados (a, b, c, d e e), Vértices (A, B, C, D e E), ângulos internos (Ex.:108º) e ângulos externos (Ex.:72º ); •Perímetro: é a soma das medidas de seus lados (2P= a + b + c +d +e); •Diagonal: todo segmento de reta com extremidades em dois vértices não consecutivos de um polígono. ELEMENTOS DE UM POLÍGONO Quanto ao número de lados, os polígono são denominados: Número de lados Nome 3 Triângulo 4 Quadrilátero 5 Pentágono 6 Hexágono 7 Heptágono 8 Octógono 9 Eneágono 10 Decágono 11 Undecágono 12 Dodecágono 13 Tridecágono 14 Tetradecágono 15 Pentadecágono 16 Hexadecágono 17 Heptadecágono 18 Octadecágono 19 Eneadecágono 20 Icoságono NOMENCLATURA Um polígono convexo é regular quando tem todos os lados congruentes e todos os ângulos internos congruentes entre si. Apresentamos abaixo alguns exemplos de polígonos regulares: •Quadrilátero regular: Quadrado; •Hexágono regular; •Triângulo regular: Equilátero. POLÍGONO REGULAR O polígono que tem lados congruentes é denominado equilátero. O polígono que tem os ângulos congruentes é denominado equiângulo. TRIÂNGULOS E QUADRILÁTEROS TRIÂNGULOS Triângulo é o polígono de três lados e três ângulos (figura 04). Nesse contexto, é importante destacar que Polígono é a reunião de uma poligonal fechada simples com o seu interior. Os triângulos são formados pelos seguintes elementos (figura 05): •Lados (a, b e c), Vértices (A, B e C) e ângulos internos (68º, 48º, 64º) e externos (132º,116º ,112º ); •Perímetro: é a soma das medidas de seus lados; (2P = a + b + c); •Área: é a medida da superfície ou região interna limitada pelos seus lados. ELEMENTOS FORMADORES TEOREMAS •Num triângulo qualquer, a soma das medidas dos ângulos internos é igual a 180 ° (figura 06). Em todo triângulo, a medida de um ângulo externo qualquer é igual à soma das medidas dos dois ângulos internos não adjacentes a ele (figura 07). •Em todo triângulo, cada lado é menor que a soma dos outros dois lados. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIMENSÃO DOS LADOS •Triângulo Escaleno: não possui lados congruentes: a ≠ b ≠ c. Nesse contexto, é importante destacar que um triângulo que não possui lados congruentes, não possui, também, ângulos internos congruentes. •Triângulo Isósceles: possui dois lados congruentes a=b. Nesse contexto, é importante destacar o seguinte: I. O ângulo compreendido entre os lados congruentes é o ângulo do vértice do triângulo isósceles; II. O lado oposto ao ângulo do vértice é a base do triângulo isósceles; III. Os ângulos da base são congruentes. •Triângulo Equilátero: possui os três lados congruentes a=b=c. Ressalta-se que os três ângulos internos de um triângulo equilátero são congruentes entre si. Daí se deduz que cada um deles mede 60°. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À NATUREZA DOS ÂNGULOS •Triângulo Acutângulo: possui os três ângulos internos agudos. ~ ~ •Triângulo Retângulo: possui um ângulo interno reto. Observe que, num Triângulo Retângulo, o lado oposto ao ângulo reto é denominado hipotenusa e os lados que formam o ângulo reto são denominados catetos. •Triângulo Obtusângulo: possui um ângulo interno obtuso CEVIANAS Ceviana é todo segmento de reta que tem extremidade num vértice qualquer de um triângulo e a outra num ponto qualquer da reta suporte do lado oposto a esse vértice. CEVIANAS NOTÁVEIS Mediana: é toda ceviana que tem extremidade no ponto médio de um lado; Bissetriz interna: é toda ceviana que divide um ângulo interno em dois ângulos adjacentes e congruentes; Altura: é toda ceviana perpendicular a um lado ou ao seu suporte. Nesse contexto, é importante enfatizar o seguinte: I. A Altura é a única ceviana que pode ser externa (no triângulo obtusângulo), ou mesmo coincidir com um lado (no triângulo retângulo). II. A Mediana, a Bissetriz interna e a Altura, relativas a um mesmo vértice, são cevianas distintas, mas as três coincidem quando relativas à base de um triângulo isósceles, e nesse caso estão ainda contidas na mediatriz da base. PONTOS NOTÁVEIS DE UM TRIÂNGULO Para qualquer triângulo valem as seguintes propriedades: As três medianas, as três Bissetrizes internas, as retas suportes das três alturas e as mediatrizes dos lados concorrem num mesmo ponto. Esses pontos de encontro das cevianas notáveis e das mediatrizes são denominados pontos notáveis. •Baricentro: é o ponto onde concorrem as medianas de um triângulo qualquer, e está ligado ao centro de gravidade da figura. I. Propriedade: O baricentro de um triângulo divide cada mediana na razão de 2 para 1 a partir do vértice. •Incentro: é o ponto onde concorrem as bissetrizes internas de um triângulo qualquer. I. Propriedade: O incentro é o centro da circunferência inscrita num triângulo. •Ortocentro: é o ponto onde concorrem as retas suportes das alturas de um triângulo qualquer. O Ortocentro pode ser interno (no Triângulo Acutângulo), externo (no triângulo obtusângulo) ou coincidente com um vértice(no triângulo retângulo). DICA: Quando se trata de desenhar as três medianas, as três bissetrizes ou as três alturas, basta construir duas delas, pois a terceira passa pelo vértice restante e pelo ponto de interseção das duas primeiras. •Circuncentro: é o ponto onde concorrem as mediatrizes dos lados de um triângulo qualquer. I. Propriedade: O circuncentro é o centro da circunferência circunscrita a um triângulo. Circuncentro pode ser interno (no triângulo Acutângulo), externo (no triângulo obtusângulo) ou pertencer a um lado (no triângulo retângulo). CONSTRUÇÃO DE TRIÂNGULOS Construir um triângulo equivale a determinar três pontos não colineares no plano. Um triângulo fica bem determinado em forma e tamanho quando dele são conhecidos três elementos, sendo pelo menos um deles linear, isto é, um lado ou uma altura ou uma mediana, etc. Casos particulares - Triângulos Notáveis I. Triângulo retângulo: dado uma condição (um ângulo), são necessários dois elementos; II. Triângulo Isósceles: dado uma condição (dois lados congruentes), são necessários dois elementos; III. Triângulo Equilátero: dado duas condições (ângulos e lados congruentes), é necessário um elemento; PROPRIEDADES CONDIÇÃO DE EXISTÊNCIA DE UM TRIÂNGULO A medida de cada um de seus lados é sempre menor que a soma das medidas dos outros dois lados. NORMAS GERAIS PARA CONSTRUÇÃO DE UM TRIÂNGULO I. Imagina-se o problema já resolvido e faz-se uma figura-rascunho onde comparecem, além do contorno do triângulo propriamente dito, todos os elementos dados (alturas, medianas, etc.); II. Destacam-se os elementos dados com uma tonalidade mais acentuada; III. Estuda-se a figura-rascunho em busca de propriedades que permitam obter os vértices; IV. Determinadas tais propriedades, passa-se à construção. APLICAÇÃO 01 Dados os lados a, b, e c, construa um Triângulo Qualquer: •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta suporte r; •Marque o ponto A sobre r e transporte para esta reta, com auxílio do compasso, o lado c, através de um arco, cujo raio é congruente à c; •Observe que nesse momento dispomos dos vértices A e B do triângulo qualquer a ser construído. Assim sendo, busquemos o vértice C da seguinte forma: com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre A e, com abertura igual à b, trace um arco acima de r; com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre B e, com abertura igual à a, trace um arco acima de r, de forma que cruze o arco traçado anteriormente; •Observe que nesse momento encontramos o vértice C. Ligando os vértices A, B e C, construímos o triângulo qualquer solicitado; •Por fim, destaque a solução do problema com um traço mais forte (espesso). OPERAÇÃO GRÁFICA APLICAÇÃO 02 Construir um Triângulo, conhecendo um lado a e os dois ângulos adjacentes B e C. •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta suporte r e marque o ponto J sobre a citada reta; •Transporte para J, com auxílio do compasso, o lado a, determinando, assim, o ponto K; •Transporte para J, com auxílio do compasso, o ângulo A e para o ponto K, o ângulo B; •Prolongue os lados dos ângulos transportados e obtenha o ponto P; •Observe que nesse momento dispomos dos vértices P, J e K, determinando, desse modo, o triângulo requerido; •Por fim, destaque a solução do problema com um traço mais forte (espesso). OPERAÇÃO GRÁFICA APLICAÇÃO 03 Construir um Triângulo Eqüilátero, conhecendo seu perímetro (2P). •Com auxílio do compasso e aplicando os conhecimentos anteriormente adquiridos em relação à divisão de segmentos em parte iguais, divida o segmento de reta dado (2P) em três partes iguais. •Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta suporte r; •Marque o ponto B sobre r e transporte para esta reta, a partir de B e com auxílio do compasso, um dos lados do triângulo, cuja medida você acabou de encontrar (2P/3); •Observe que nesse momento dispomos dos vértices B e C do triângulo equilátero a ser construído. Assim sendo, busquemos o vértice A da seguinte forma: com o auxílio do compasso, repouse sua ponta seca sobre B e, com abertura igual à 2P/3, trace um arco acima de r. Repita essa operação, tomando o ponto A como origem do segundo arco a ser traçado, de forma que cruze o arco anterior; •Observe que nesse momento encontramos o vértice A. Assim sendo, ligando os vértices A, B e C, construímos o triângulo equilátero solicitado; •Por fim, destaque a solução do problema com um traço mais forte (espesso). OPERAÇÃO GRÁFICA Quadrilátero é o polígono de quatro lados (ver figura abaixo). Nesse contexto, é importante lembrar que Polígono é a reunião de uma poligonal fechada simples com o seu interior. QUADRILÁTEROS CLASSIFICAÇÃO DOS QUADRILÁTEROS I.Paralelogramo: Retângulo; Quadrado; Losango e Rombóide. II.Trapézio: Trapézio Escaleno, Trapézio Isósceles e Trapézio Retângulo. Paralelogramo é o quadrilátero de lados opostos paralelos e diagonais que se cruzam no ponto médio PARALELOGRAMO Trapézio é o quadrilátero que apresenta apenas dois lados paralelos, chamados de bases. TRAPÉZIO Trapézio Escaleno é aquele em que todos os lados e ângulos possuem medidas diferentes. •Trapézio Escaleno •Trapézio Isósceles Trapézio Isósceles é aquele em que os lados não paralelos são iguais. •Trapézio Retângulo Trapézio Retângulo é aquele que apresenta dois ângulos retos Um quadrilátero pode ser entendido como uma composição de dois triângulos. Para construí-lo é necessário conhecer CINCO elementos (de um quadrilátero), dos quais, pelo menos um deve ser linear. Com TRÊS deles, constrói-se um dos Triângulos em que o quadrilátero fica dividido por uma de suas diagonais, e com os outros DOIS determina-se o QUARTO vértice. PROPRIEDADES CASOS PARTICULARES – QUADRILÁTEROS NOTÁVEIS I. Trapézio: 4 dados para construí-lo, pois 1 já é conhecido, AB//CD; II. Paralelogramo Qualquer: 3 dados para construí-lo, pois 2 já são conhecidos, AB//CD e BC//AD; III. Retângulo: 2 dados para construí-lo, pois 3 já são conhecidos, AB//CD, BC//AD e que seus ângulos são retos; IV. Losango: 2 dados para construí-lo, pois 3 já são conhecidos, AB//CD, BC//AD e os lados são congruentes; V. Quadrado: 1 dado para construí-lo, pois 4 já são conhecidos, AB//CD, BC//AD, os lados são congruentes entre si e os ângulos são congruentes entre si - retos. Exercício: 1. Construir um Quadrado conhecendo-se seu lado. 2. Construir um Losango, dados o lado (l) e a diagonal maior (d1) . •Circunferência é o lugar geométrico em que todos os pontos, e somente eles, têm a mesma distância de um ponto no plano denominado centro (O), que é o raio. • Círculo, por sua vez, é a reunião da circunferência com a região interior a ela. • A cada uma das partes do círculo limitada por um diâmetro, denomina-se Semicírculo. CIRCUNFERÊNCIA E CÍRCULO ELEMENTOS DA CIRCUNFERÊNCIA E DO CÍRCULO •Corda: qualquer segmento que tem as extremidades em dois pontos de uma circunferência. •Diâmetro: qualquer corda que passe pelo centro de uma circunferência. •Ângulo central: ângulo cujo vértice é o centro da circunferência. •Arco: Intersecção da circunferência com um ângulo central qualquer. DETERMINAÇÃO DO CENTRO DA CIRCUNFERÊNCIA Lembre-se que: •Três pontos não colineares em um plano determinam uma circunferência. •O circuncentro é o centro da circunferência circunscrita a um triângulo. POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE RETA E CIRCUNFERÊNCIA •Exterior:reta e circunferência não possuem ponto comum. •Tangente: reta e circunferência possuem um ponto comum (ponto de tangência). •Secante: reta e circunferência possuem dois pontos comuns. POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE CIRCUNFERÊNCIAS •Exteriores: não possuem ponto comum. •Tangentes externas: têm um ponto comum e o centro de uma não está na região •interior da outra. •Secantes externas: têm dois pontos comuns e o centro de uma não está na região •interior da outra. •Secantes internas: têm dois pontos comuns e o centro de uma está na região interior da outra. •Tangentes internas: têm um ponto comum e o centro de uma está na região interior da outra. •Excêntrica: não existe ponto comum e uma está na região interior da outra. •Concêntricas: têm raios de medidas diferentes e centros coincidentes. •Coincidentes: têm raios de mesma medida e centros coincidentes. Exteriores Tangentes externas Secantes externas Secantes internas Tangentes internas Excêntrica Concêntricas Coincidentes DIVISÃO DE CIRCUNFERÊNCIA Divisão em número par (2, 4, 8, 16, 32 etc.) 2 partes iguais •Para dividirmos uma Circunferência em 2 partes iguais basta, com o auxílio da lapiseira e da régua, traçar uma reta qualquer que passe pelo centro da referida Circunferência. Observe que ao dividirmos uma Circunferência em duas parte iguais, determinamos dois semicírculos. 4 partes iguais •Para dividirmos uma Circunferência em 4 partes iguais basta construir, geometricamente e com auxílio do compasso, uma reta perpendicular à reta traçada anteriormente, a qual dividiu a Circunferência em 2 partes iguais, de modo que passe pelo centro da Circunferência em pauta. 8 partes iguais •Para dividirmos uma Circunferência em 8, 16, 32... partes iguais basta traçar, geometricamente e com auxílio do compasso, bissetrizes dos ângulos formados anteriormente. Divisão em 06 (seis) parte iguais (caso particular) •Para dividir uma Circunferência em 6 partes iguais basta marcar pontos sobre a Circunferência dada através de arcos cuja abertura do compasso corresponda a segmentos de retas congruentes ao raio dessa Circunferência, tendo em vista que a corda de uma Circunferência, cuja medida é congruente ao raio, corresponde ao ângulo de 60°. Ao dividirmos 360° por 60°, dividiremos a Circunferência em 6 partes iguais. Divisão em 05 (cinco) partes iguais (caso particular) I5é congruente ao lado de um Pentágono Regular Inscrito nessa Circunferência. Dividir a circunferência em 2 partes iguais. Perpendicular passando pelo centro. Achar o ponto médio Com a abertura MC achar o ponto N Divisão em n partes iguais (Processo Geral de Rinaldini) APLICAÇÃO Dada a circunferência de centro O, divida-a em 7 partes iguais, utilizando-se do Processo Geral de Rinaldini: Esse processo se aplica à divisão de circunferência em qualquer número de partes iguais. Perpendicular passando pelo centro. Com as aberturas AB e BA achar os pontos C e D Dividir AB em 7 partes iguais. Trace retas que passem por C e pelos pontos ímpares existentes no diâmetro recém dividido em 7 partes iguais. Ache os pontos 1’, 2’ e 3’. Repita a operação anterior passando pelo ponto D. Destaque a solução do problema com um traço mais forte (espesso) TANGÊNCIA Há dois tipos de Tangência. A Tangência entre Circunferência e Reta e a Tangência entre Circunferências. Sabemos que uma reta é dita tangente quando possui apenas um ponto em comum com a circunferência. Esse ponto é denominado Ponto de Tangência e toda reta tangente é perpendicular ao raio no ponto de tangência. Esse raio é denominado de normal da tangente TANGÊNCIA ENTRE CIRCUNFERÊNCIA E RETA TANGÊNCIA ENTRE DUAS CIRCUNFERÊNCIAS Quanto à Tangência entre duas circunferências, devemos saber que: •duas circunferências são tangentes entre si quando têm apenas um ponto comum, que também é denominado ponto de tangência; •nas circunferências tangentes entre si, os centros e o ponto de tangência são alinhados, ou seja, são colineares; •as circunferências tangentes entre si podem ser internas ou externas; •uma circunferência é interna quando seu centro está na região interna de outra circunferência; •uma circunferência é externa quando seu centro está na região externa de outra circunferência. Podemos dizer que uma Circunferência é Tangente Externa a uma outra Circunferência, quando: Podemos dizer que uma Circunferência é Tangente Interna a uma outra Circunferência, quando Neste caso, é importante saber que: •o centro da circunferência e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte; •a reta tangente e o raio formam um ângulo de 90° entre si no ponto de tangência. REGRAS DE TANGÊNCIA ENTRE CIRCUNFERÊNCIA E RETA REGRAS DE TANGÊNCIA ENTRE DUAS CIRCUNFERÊNCIAS Neste caso, é importante saber que: •os centros das circunferências e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte; •as circunferências tangentes podem ser internas(C1 e C2) ou externas (C1 e C3 ou C2 e C3); •o centro da circunferência e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte; CONSTRUÇÃO DE RETAS E CIRCUNFERÊNCIAS TANGENTES ENTRE SI APLICAÇÃO 01 Dada a circunferência de centro P, traçar a reta tangente m que passa pelo ponto A: Dada a reta t e o ponto O não-pertencente a t, construir a circunferência de centro O, tangente à reta t: APLICAÇÃO 02 Dada a circunferência de centro O e ponto P, pertencente a essa circunferência, construir uma circunferência tangente externa à circunferência dada, sabendo que o raio da circunferência a ser construída mede 1,8cm e P é ponto de tangência das duas circunferências: APLICAÇÃO 03 APLICAÇÃO 04 Construir a circunferência tangente externa à circunferência de centro R, de modo que passe pelos pontos M e N, e que M seja ponto de tangência Lembre-se que: •A mediatriz de qualquer corda de uma circunferência passa pelo seu centro. •Os centros e o ponto de tangência de duas circunferências tangentes entre si estão sempre alinhados, ou seja, pertencem a uma mesma reta suporte Centro da circunferência tangente APLICAÇÃO 05 Construir as retas tangentes à curva passando pelo ponto P. C P C P C P C P M M M 1 2 1 2 1 2 3 4 APLICAÇÃO 06 Unir duas circunferências por retas tangentes interiores. 1. Com centro em O traçar dentro da circunferência maior uma circunferência com raio (r + r’). O 1 O’ O O’ 2. Encontrar o ponto médio (P) entre os centros das 2 circunferências. O O’ P 3. Traçar com centro em P e raio PO uma circunferência, encontrando os pontos 1 e 2 na circunferência de raio (r + r’). 2 1 4. Ligar os pontos 1 e 2 ao ponto O, encontrando T e T´ sobre a circunferência de raio r. O O’ 2 1 T T’ 5. Traçar paralelas as retas OT E OT´ na circunferência menor (r’) passando por O’, encontrando os pontos 3 e 4. O O’ 2 1 T T’ 3 4 6. Traçar uma paralela a reta 1O´ passando por 3 e uma paralela a reta 2O´ passando por 4. 7. 3T E 4T´são as tangentes pedidas. O O’ 2 1 T T’ 3 4 Unir duas circunferências por tangentes exteriores. APLICAÇÃO 07 1. Com o centro em O traçar dentro da circunferência maior uma circunferência com raio (r – r’). O O’ O O’ 2. Encontrar o ponto médio (P) entre os centros das 2 circunferências. O O’ P 3. Traçar com centro em Pe raio PO uma circunferência, encontrando os pontos 1 e 2 na circunferência de raio (r – r’). 4. Ligar os pontos 1 e 2 ao ponto O, encontrando T e T´ sobre a circunferência de raio r. 1 2 O O’ P 1 2 T’ T 5. Traçar paralelas as retas OT e OT´ na circunferência menor (r’), encontrando os pontos 3 e 4. O O’ P 1 2 T’ T 3 4 6. Traçar paralelas as retas 1O´ e 2O´ passando pelos pontos 4 e 3 respectivamente. O O’ 1 2 T’ T 3 4 7. As retas T4 e T´3 são as tangentes pedidas. Concordar duas linhas de mesma ou de diferente espécie é reuni-las de modo tal que nos pontos de encontro não haja fratura. As concordâncias nada mais são que aplicações dos casos de tangência, passando o ponto de tangência a se chamar ponto de concordância, e o centro de cada circunferência tangente às retas ou a outras circunferências a se chamar centro de concordância. CONCORDÂNCIA REGRAS DE CONCORDÂNCIA ENTRE ARCO E RETA •A reta é tangente ao arco no ponto de concordância; •O centro do arco(O) e o ponto de concordância(C) estão em uma mesma reta suporte(f); •A reta(s) e o raio do arco(ro) formam 90° no ponto de concordância(C). REGRAS DE CONCORDÂNCIA ENTRE ARCOS •Os arcos admitem num ponto qualquer, uma tangente comum. •Os centros dos arcos(O1 e O2) e o ponto de concordância(C) estão em uma mesma reta suporte(a); Mesmo sentido Sentidos opostos • Espiral é uma curva que gira em torno de um ponto central, afastando-se ou aproximando-se deste ponto, dependendo do sentido em que se percorre a curva. CURVAS ABERTAS - ESPIRAIS • É uma curva plana e aberta, constituída de arcos concordantes com mesmo sentido, e que se amplia em torno de seus centros. APLICAÇÃO - ESPIRAL DE DOIS CENTROS A e B • Dado o segmento AB; a) Prolongamos AB nos dois sentidos. b) Com centro em B e o raio BA traçamos o arco AC. c) Com centro em A e o raio AC, traçamos o arco CD. d) Com centro em B e raio BD, traçamos o arco DE e assim por diante. • Os arcos sempre serão construído com centro em A e B. APLICAÇÃO – ESPIRAL COM TRÊS CENTROS A, B e C a) Prolongamos os três lados do triângulo determinado num mesmo sentido. b) Centro em A e raio AB, traçamos o arco BD c) Centro em C e raio CD, traçamos o arco DE. d) Centro em B e raio BE, traçamos o arco EF e assim por diante. • Os arcos sempre serão construído com centro em A, B e C. APLICAÇÃO – ESPIRAL DE QUATRO CENTROS A, B, C e D a) Traçamos o quadrilátero ABCD, prolongamos todos os seus lados num mesmo sentido. b) Centro em A e raio AD, traçamos arco D1. c) Centro em B e raio B1, traçamos arco 12 d) Centro em C e raio C2, traçamos arco 23. e) Centro em D e raio D3, traçamos arco 34 e assim por diante. APLICAÇÃO 01 Concordar a semi-reta PR com o arco de circunferência de 2,5 cm de raio, sabendo que R é o ponto de concordância. 1 2 3 Concordar a semi-reta MA com um arco que passa pelo ponto P. APLICAÇÃO 02 1 2 3 4 APLICAÇÃO 03 Concordar o arco da circunferência (M;AM) com um arco da circunferência de 3,5 cm de raio, sabendo que A é o ponto de concordância e os arcos concordantes têm sentidos opostos. APLICAÇÃO 04 Ligar duas paralelas com um arco. 1. Traçar duas retas paralelas. 2. Traçar uma reta perpendicular às retas determinando os pontos 1 e 2. 3. Através da mediatriz de 12 e encontrar o ponto O, que será o centro do arco de concordância do segmento 12. 1 2 O APLICAÇÃO 04 Unir duas retas convergentes através de um arco de raio conhecido. 1. Traçar duas retas inclinadas s e t. 2. Traçar retas paralelas às retas s e t, distantes desta a medida do raio. 3. O ponto de encontro entre as retas traçadas será O, centro do arco de concordância. r r r O t s Concordar duas retas concorrentes por arcos de raios arbitrários 1. Traçar das retas concorrentes r e s. 2. Traçar a bissetriz do ângulo agudo formado por r e s. 3. Traçar retas perpendiculares a r ou s, nos pontos de concordância desejados, suas interseções com a bissetriz serão os centros dos arcos procurados. APLICAÇÃO 05 APLICAÇÃO 06 Ligar duas retas paralelas com uma curva em forma de s. 1. Trace as retas paralelas AB e CD como mostra a figura. 2. Unir BC, traçar perpendiculares às retas em B e C, nos sentidos mostrados na figura. 3. Determinar o ponto T (ponto de tangência dos arcos) – arbitrado ou pode-se conhecer um dos raios. 4. Traçar mediatrizes dos segmentos BT e CT, determinando os pontos O e O´ (centro dos arcos de concordância) sobre as perpendiculares que partem de B e C. Ligar duas retas convergentes com uma curva em forma de s. APLICAÇÃO 07 1. Trace duas retas na disposição mostrada na figura. traçar retas perpendiculares nas extremidades das retas dadas. 2. Arbitrar raio (r) desenhando um arco com centro sobre uma das perpendiculares. 3. Repetir a medida do raio sobre a outra perpendicular determinando 1. ligar 1 a C´, determinar sua mediatriz. 4. Onde a mediatriz toca a outra perpendicular determina-se O, centro do outro arco de concordância. 5. Ligar OC´ para determinar o ponto T de concordância dos arcos. 6. Com o centro em C´ e abertura C´T traçar o arco C´T. Com centro em O e abertura OT traçar o outro arco formando o S pedido. Concordar 2 arcos através de um outro com raio dado (r). 1. Marque dois pontos O e O’. Com centro em O e raio R + r, marcar um arco. 2. Com centro em O’ e raio R’+ r, marcar outro arco. 3. O ponto onde os arcos se encontram é o ponto C (centro do arco de concordância com raio r.). 4. T e T’ são os pontos de concordância das circunferências. APLICAÇÃO 08 Concordar duas semi-retas paralelas de mesmo sentido, por meio de dois arcos em concordância. 1. Trace duas retas paralelas na disposição mostrada na figura. 2. Trace pelos pontos A e B as perpendiculares r e s respectivamente. 3. Determinar o ponto E com a mediatriz do segmento AB. 4. Pelo ponto E traçar uma paralela as semi-retas dadas, Com centro em E e abertura EB traçar uma circunferência e determinar o ponto F na paralela. 5. Traçar a mediatriz de FA e encontrar o ponto O na reta r, centro do arco AF. 6. Traçar a mediatriz de FB e achar o ponto O’ na reta s, centro do arco FB. APLICAÇÃO 09 CÔNICAS– ELIPSE, HIPÉRBOLE E PARÁBOLA •O cone circular é considerado reto quando a projeção ortogonal do vértice sobre o plano da base é o ponto central da base. Ele pode ser chamado também de cone de revolução, por ser formado pela rotação de um triangulo retângulo em volta de um de seus catetos. •As cônicas são obtidas pela interseção de um plano com um cone circular reto de duas folhas. Se o plano secante for perpendicular ao eixo de uma superfície cônica de revolução, a curva obtida pela interseção é uma circunferência. Por consequência é uma curva definida cônica. Para imaginarmos outras possibilidades de seções produzindo outros tipos de curvas, que serão também chamadas de cônicas, usaremos como apoio o seguinte teorema: Teorema de Apollonius¹: “A seção feita em uma superfície cônica de revolução por um plano será uma elipse, uma parábola ou uma hipérbole, segundo o plano secante faça com o eixo da superfície cônica um ângulo que seja superior , igual ou inferior ao semi-ângulo do vértice da superfície cônica de revolução” α° > β° - elipse α β α α α° = β° - parábola α° < β° - hipérbole ¹Álvaro josé Rodrigues. Geometria Descritiva. VolumeII: Projetividades, Curvas e Superfícies - 1968. Rio de Janeiro. Ed. Ao LivroTécnico S.A. pp.108. Circunferência Elipse Parábola Hipérbole ELIPSE A elipse é uma curva cônica, isto significa que ela é formada com os pontos que pertencem simultaneamente a um cone e a um plano que o seccionou (cortou) •Quando um cone circular reto é secionado por um plano obliquo ao eixo e que forma com este eixo um ângulo maior que o ângulo que a geratriz forma com o eixo os pontos que pertencem tanto ao plano como ao cone formam uma elipse. •Elipse - curva plana, fechada e simétrica. ELEMENTOS EIXO DA ELIPSE - é a linha em relação a qual os vários pontos da curva são simétricos dois a dois. A elipse apresenta dois eixos ortogonais, um que passa pelos focos e é chamado de eixo maior e outro que é perpendicular e passa pelo centro denominado eixo menor. CENTRO DA ELIPSE - é o ponto de cruzamento dos dois eixos. VÉRTICES - são os pontos extremos dos seus eixos ortogonais, ou seja, os pontos A; A’; B e B’. Conclui-se, portanto que, toda elipse possui apenas quatro vértices. RAIOS VETORES - são os segmentos que ligam um ponto qualquer da curva aos focos. A soma de dois raios vetores de determinado ponto da curva é constante, e sempre igual ao eixo maior da elipse. P – ponto qualquer da elipse F – pontos fixos do plano (focos) PF e PF´ - raios vetores AA´ - eixo maior FF´ - distância focal AA´> FF´ FF´ pertence à mesma reta que AA´, e possuem pontos médios coincidentes. •A bissetriz do ângulo formado pelos raios vetores é a reta normal a curva. A reta tangente a curva em determinado ponto é a reta perpendicular a reta normal no mesmo ponto. RÉGRA A soma das distâncias de qualquer ponto da elipse a dois pontos fixos (chamados focos) é sempre igual a seu eixo maior. PF + PF´ = AA´ FALSA ELIPSE - Oval regular alongada •É uma representação simplificada da elipse. •É traçada por 4 arcos de circunferência. a) Dado o segmento AB, traçamos a mediatriz AB. b) Dividimos OA e OB ao meio, achamos C e D. c) Com raio CD e centro em C fazemos os arco. Com o mesmo raio e centro em D marcamos os pontos E e F. d) Traçamos os triângulos eqüiláteros CDE e CDF. E prolongamos os lados dos triângulos. e) Com o centro em C e raio CA, traçamos o arco GAH e com o centro em D e raio DB, traçamos o arco IBJ. f) Com o centro em E, raio EH, traçamos o arco HJ e com centro em F, raio FG, traçamos o arco GI. HIPÉRBOLE A hipérbole é uma curva cônica, isto significa que ela é formada com os pontos que pertencem simultaneamente a um cone e a um plano que o seccionou (cortou). •Quando um cone circular reto é secionado por um plano obliquo ao eixo do cone e formando com este eixo um ângulo menor que o ângulo que a geratriz forma com o eixo, podendo até ser paralelo a ele, os pontos que pertencem tanto ao plano como ao cone formam uma hipérbole. •É uma curva plana, geométrica e infinita (aberta), de dois ramos. A diferença entre as distâncias de um ponto qualquer da hipérbole a dois pontos fixos situados no mesmo plano (focos da hipérbole) é constante. PF – PF´ = AA´ EIXO DA HIPÉRBOLE - é a linha que contém os focos. FOCOS - são os dois pontos fixos da hipérbole. VÉRTICES - são os pontos que a hipérbole tem em comum com o eixo. RAIOS VETORES - são os segmentos que ligam um ponto qualquer da curva aos focos. ASSÍNTOTAS - retas em que os ramos da hipérbole são tangentes no infinito. A bissetriz do ângulo formado pelos raios vetores é a reta tangente à curva. . ELEMENTOS RÉGRA r r b) Para se determinar um ponto M qualquer da curva, toma-se um ponto qualquer C da reta r exterior ao segmento FF’. Construir uma hipérbole dada a constante AA’ e a distancia focal FF’. a) Tomamos OA = OA’ = metade de AA’ e OF = OF’ = metade de FF’. c) Com raio AC e centro em F, e raio A’C e centro em F’, traçamos as circunferências. E marcamos M e N, ponto da hipérbole. d) Marcamos outro ponto na reta r (sendo os pontos marcados entre C e F). e) Traçamos arcos: - Com raio AE, e centro em F. - Com raio A’E e centro em F’. Traçamos arcos para cima e para baixo da reta r, teremos os pontos 1 e 2. r f) Escolhemos outro ponto (G) entre E e F. g) Traçamos arcos: - Com raio AG, e centro em F. - Com raio A’G e centro em F’. Traçamos arcos para cima e para baixo da reta r (ponto 3 e 4). r h) Unindo-se esses pontos teremos uma curva da hipérbole. r i) Para construir a outra curva , utilizamos os mesmos pontos C, E, G. - Com raio AC e centro em F’, marcamos o arco. - Com raio A’C e centro em F, marcamos outro arco. Teremos o ponto 5 e 6. r j) Utilizando os pontos E e G. Teremos os pontos 7, 8 , 9 ,10. l) Unindo-se esses pontos teremos a hipérbole. PARÁBOLA A parábola é uma curva cônica, isto significa que ela é formada com os pontos que pertencem simultaneamente a um cone e a um plano que o seccionou (cortou). •Quando um cone circular reto é secionado por um plano paralelo a uma geratriz e obliquo ao eixo do cone os pontos que pertencem tanto ao plano como ao cone formam uma parábola. •A parábola é uma curva plana aberta e seus ramos podem ser prolongados ao infinito. FOCO - é o ponto fixo da parábola. EIXO - é o eixo de simetria da parábola. DIRETRIZ - é uma reta perpendicular ao eixo e passa por O. VÉRTICE - é o ponto que a parábola tem em comum com o eixo ELEMENTOS RÉGRA A distância de qualquer ponto da parábola a um ponto fixo (chamados foco) é sempre igual a distância deste ponto a uma reta (chamada diretriz). O segmento OF é chamado Parâmetro da curva onde V situa-se no ponto médio deste segmento. A bissetriz do ângulo formado pelos raios vetores é a reta tangente à curva. a) Dado o ponto A e reta r, traçamos a perpendicular a reta passando por A (reta s). b) Marcamos o ponto B qualquer sobre a reta s, e traçamos uma paralela a reta r. c) Com o centro em A e raio BO, cortamos a paralela em C e C’ (estes são dois pontos da parábola). d) Marcamos outro ponto (D) na reta s e traçamos uma paralela a reta r, passando por esse ponto (D). e) Com o centro em A e o raio DO, cortamos a paralela, marcamos 1 e 2. f) Repetimos os procedimentos d) e e). Teremos quantos pontos quiser. O ponto 3 é o vértice, com EO=AO/2. g) Unimos os pontos, teremos a parábola. BORGES, Aldan Nóbrega. Desenho Técnico. Governo Federal Ministério de Educação. Equipe SEDIS: Universidade Federal do Rio Grande do Norte. 200?. CARVALHO, Benjamin de A. Desenho Geométrico. Rio de Janeiro: ed. Ao Livro Técnico,3ª edição,1993. INED - Instituto Nacional de Ensino a Distância. Curso de Formação de Técnicos em Transações Imobiliárias - TTI. Técnico em Transações Imobiliárias. Noções de Desenho Arquitetônico e Construção Civil - Módulo 06. Gráfica e Editora Equipe LTDA. Brasília, 2005. Disponível em www.ineddf.com.br. LOPES, Elizabeth Teixeira e KANEGAE, Cecília Fujiko. Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Scipione, vol. I, 7ª edição, 1991. MOURA, Chateaubriand Vieira (a). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico. Curso Técnico Integrado de Informática. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 1a. 2007, 59p. MOURA, Chateaubriand Vieira (b). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico, Técnico e Arquitetônico. Curso Técnico em Construção Civil - Modular. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 15a. 2007, 139p. MOURA, Chateaubriand Vieira (c). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico e Técnico.Curso Técnico Integrado em Construção Civil. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 1a. 2007, 148p. 31 PINTO, Nilda Helena S. Corrêa. Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Moderna, vol. 1, 2, 3 e 4, 1ª edição, 1991. PUTNOKI, José Carlos. Elementos de Geometria e Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Scipione, vol. I e 2 , 1ª edição, 1989. REIS, Jorge Henrique de Jesus. Apostila: Desenho Geométrico. Universidade do Estado do Pará-UEPA. Pará, 2007. STEFANELLI, Eduardo J.. Elipse – secção cônica. Disponível em http://www.stefanelli.eng.br/webpage/v_elipse.html. Acesso em 25 de agosto de 2013. _________________ _. Hipérbole – secção cônica. Disponível em http://www.stefanelli.eng.br/webpage/v_hiperbole.html. Acesso em 25 de agosto de 2013. _________________ _. Parábola – secção cônica. Disponível em http://www.stefanelli.eng.br/webpage/v_parabola.html. Acesso em 25 de agosto de 2013. REFERÊNCIAS
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