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REPRESENTAÇÕES TRIDIMENSIONAIS - CCE0887 GEOMETRIA DESCRITIVA E REPRESENTAÇÕES PROF. ALINE CANCELA A N C . E S TAC I O @ G M A I L . C O M A.03 ESTUDO DO PONTO 1 ESTUDO DO PONTO A Geometria Descritiva faz uso do Sistema Cilíndrico Ortogonal de Projeção, fato este que determina uma única projeção em cada plano de projeção. 2 PROJEÇÕES DO PONTO Um ponto situado no espaço estabelece uma relação de distância com os planos de projeção. Portanto, cada ponto é definido por 3 coordenadas que são registradas através das projeções sobre os planos. Conhecendo-se essas projeções, é possível determinar a posição do ponto no espaço. 3 *A notação do ponto será feita com letras maiúsculas, que deverão estar entre parênteses. *A expressão “Ponto” deve ser sempre empregada somente para objeto. LINHA DE CHAMADA É toda linha (imaginária) perpendicular a linha de terra que une as projeções de um mesmo ponto (P e P’), ou seja, é a projeção das linhas projetantes. IMPORTANTE: Quando representarmos um objeto no diedro, estaremos utilizando somente os planos Horizontal e Vertical de projeção, consequentemente o objeto será representado através de duas projeções; Mas quando a representação for feita no triedro, estaremos inserindo o plano de Perfil que também é conhecido por Terceiro plano. 4 COORDENADAS DO PONTO Para que possamos situar um objeto no espaço, precisamos conhecer as distâncias de seus pontos para com os planos de projeção. Assim, cada ponto é definido por um trio ordenado composto por x, y e z, denominados abcissa (x), afastamento (y) e cota (z), respectivamente, onde: Abcissa (ab): é a distância do ponto ao PP. Afastamento (af): é a distância do ponto ao PV. Cota (ct): é a distância do ponto ao plano PH. Então, para um determinado ponto (P), a indicação das coordenadas é feita da seguinte maneira: (P) [ x ; y ; z ]. 5 ALGUMAS IGUALDADES A distância do ponto (P) ao PP é igual à distância da Linha de Chamada ao ponto origem. Ambas traduzem a ABCISSA. *Ponto de origem – O: é o ponto de intersecção dos três planos (horizontal, vertical e de perfil). 6 ALGUMAS IGUALDADES A distância do ponto (P) ao PV é igual à distância da projeção horizontal P à LT. Ambas traduzem o AFASTAMENTO. 7 ALGUMAS IGUALDADES A distância do ponto (P) ao PH é igual à distância da projeção vertical P’ à LT. Ambas traduzem a COTA. 8 NÍVEL ESPACIAL X NÍVEL PROJETIVO Logo podemos ter duas definições para as coordenadas: uma ao nível espacial, relacionando o objeto ao plano, e outra ao nível projetivo, relacionando as projeções à Linha de Terra. 9 CONCEITO ESPACIAL Abcissa (ab): é a distância do ponto ao PP. Afastamento (af): é a distância do ponto ao PV. Cota (ct): é a distância do ponto ao PH. CONCEITO PROJETIVO Abcissa (ab): é a distância da linha de Chamada à origem - O. Afastamento (af): é a distância da projeção horizontal à LT. Cota (ct): é a distância da projeção vertical à linha de terra. NÍVEL ESPACIAL X NÍVEL PROJETIVO É muito importante esta dupla conceituação das coordenadas, pois é objetivo da GD registrar os objetos através de suas projeções, e isto exige que desenhemos usando o “conceito projetivo”, mas que visualizemos o “conceito espacial”, ou seja, se tivermos um objeto no espaço seremos capazes de desenhá-lo, e se nos depararmos com o seu desenho seremos capazes de concebê-lo no espaço. 10 SINAIS Os planos de projeção, quando observados lateralmente, reduzem suas superfícies à linhas retas, e assemelham-se ao plano cartesiano da matemática, assumindo os mesmos valores (positivo e negativo), tanto para a cota, quanto para o afastamento. Já a abcissa terá como referencial a origem O, marcada sobre a linha de terra. 11VISTA DE PERFIL SINAIS Então, os PONTOS (diferentes de projeções), situados: à direita da origem possuem: abcissas positivas; à esquerda da origem possuem: abcissas negativas; acima do plano horizontal possuem: cotas positivas; abaixo do plano horizontal possuem: cotas negativas; anteriores ao plano vertical possuem: afastamentos positivos; posteriores ao plano vertical possuem: afastamentos negativos.. 12 SINAIS Em relação aos planos de projeção, o ponto pode ocupar 9 posições diferentes: 1. Ponto no 1º Diedro: afastamento positivo e cota positiva; 2. Ponto no 2º Diedro: afastamento negativo e cota positiva; 3. Ponto no 3º Diedro: afastamento negativo e cota negativa; 4. Ponto no 4º Diedro: afastamento positivo e cota negativa; 5. Ponto no semiplano horizontal anterior: afastamento positivo e cota nula; 6. Ponto no semiplano horizontal posterior: afastamento negativo e cota nula; 7. Ponto no semiplano vertical superior: afastamento nulo e cota positiva; 8. Ponto no semiplano vertical inferior: afastamento nulo e cota negativa; 9. Ponto na linha de terra: afastamento nulo e cota nula. 13 COORDENADAS POSIÇÕES EM RELAÇÃO AOS PLANOS DE PROJEÇÃO 1º diedro 2º diedro 3º diedro 4º diedro (πA) (πp) (π’s) (π’i) L.T. Afastamento + - - + + - 0 0 0 Cota + + - - 0 0 + - 0 SINAIS 1. Ponto no 1º Diedro (afastamento e cota positivos): 14 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 2. Ponto no 2º Diedro (afastamento negativo e cota positiva): 15 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 3. Ponto no 3º Diedro (afastamento e cota negativos): 16 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 4. Ponto no 4º Diedro (afastamento positivo e cota negativa): 17 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 5. Ponto no semiplano horizontal anterior (afastamento positivo e cota nula): 18 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 6. Ponto no semiplano horizontal posterior (afastamento negativo e cota nula): 19 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 7. Ponto no semiplano vertical superior (afastamento nulo e cota positiva): 20 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 8. Ponto no semiplano vertical inferior (afastamento nulo e cota negativa): 21 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA SINAIS 9. Ponto na linha de terra (afastamento e cota nulos): 22 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA Tomemos um ponto com coordenadas genéricas: (A) [ Ab; Af; Ct]. Entre o centro de projeção e o objeto, posicionaremos dois observadores (1 e 2) que enxerguem com “olhos do sistema cilíndrico ortogonal”. 23 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA Consideremos que, após o registro das projeções, o objeto seja retirado. Com isto, o observador nas posições 1 e 2, estaria recebendo as seguintes imagens: O observador 1 percebe as coordenadas abscissa e afastamento, e o observador 2 percebe abscissa e cota. Uma das coordenadas não é percebida de acordo com a posição do observador. 24 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA Mas se unirmos as duas figuras pela Linha de Terra, teremos em um único desenho as coordenadas Ab, Af e Ct, onde a linha de chamada posiciona-se perpendicular à LT. Obs.: O ponto de origem – O, sobre a linha de terra registra a posição a ser ocupada oportunamente pelo Plano de Perfil. 25 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA 26 ESPAÇO ÉPURA REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA NOTAÇÕES: Linha de terra (LT) em Épura: (P) – Objeto ou Ponto Objetivo. P – Projeção do objeto ou ponto no PLANO HORIZONTAL (PH). P’ – Projeção do objeto ou ponto no PLANO VERTICAL (PV). P’’ – Projeção do objeto ou ponto no PLANO DE PERFIL (PP). (P) [x, y, z] – onde: x= abscissa / y= afastamento / z= cota 27 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA 28 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA Observe que a 3ª projeção está na mesma altura da projeção vertical. Tome isto como regra: as cotas são iguais tanto no PV, quanto no PP. 29 EXEMPLO Dê a épura do ponto (A) [1; 2; 1] . 30 EXEMPLO Dê a épura do ponto (A) [1;2; 1] . 31 EXERCÍCIO 1 Represente no espaço e em épura: a) Mais perto do plano (π) que do plano (π’); b) Mais perto de (π’) que de (π). 32 EXERCÍCIO 2 Em uma mesma épura, represente os pontos: (A) [-1; -2; -1] (B) [0; 1,5; -2] (C) [1,5; 1; 1,5] (D) [0; 0; 2] (E) [-1; 2; 0] 33 EXERCÍCIO 3 Indicar as posições dos pontos (J), (K), (L), (M), (N), (O) e (P) em relação aos planos de projeção, conhecendo-se as suas projeções dadas na épura abaixo. 34 EXERCÍCIO 4 Representar no espaço os pontos (A), (B), (C), (D), (E), (F) e (G), dados por suas projeções em épura, indicando a qual diedro eles pertencem. 35 EXERCÍCIO 5 Representar os pontos (A), (B) e (C) na mesma épura, conhecendo-se as suas coordenadas (em milímetros) e a sua posição no espaço: (A) [ 0; 20; 20 ] (B) [ -10; 10; -20 ] (C) [ 10; -30; 20 ] 36 PONTOS NO PLANO BISSETOR O plano bissetor é um plano que passa pela linha de terra e forma 45º com os planos de projeção, dividindo os diedros em duas regiões iguais. Há somente dois planos bissetores: o Plano Bissetor Ímpar (βI) ou Primeiro Bissetor (β13) que atravessa os diedros ímpares (1º e 3º); o Plano Bissetor Par (βP) ou Segundo Bissetor (β24) que atravessa os diedros pares (2º e 4º). 37 PONTOS NO PLANO BISSETOR Os pontos situados nos planos bissetores têm a característica principal de serem equidistantes dos planos de projeção (possuem afastamento e cotas iguais), o que pode ser explicado pelo ângulo de 45º formado entre o bissetor e os planos de projeção. Os sinais do afastamento e da cota de um ponto situado em um plano bissetor dependem da posição do ponto em relação aos planos de projeção (conforme os slides anteriores das posições particulares do ponto). 38 PONTOS NO PLANO BISSETOR Na figura abaixo tem-se a representação em épura de quatro pontos localizados nos planos bissetores: (A) [ -40; 20; 20 ], (B) [ -20; -20, -20], (C) [ 20; 20; -20] e (D) [ 40; -20; 20]. Percebemos assim, que em épura, um ponto situado no Plano Bissetor Ímpar tem projeções simétricas em relação à Linha de Terra, enquanto um ponto situado no Plano Bissetor Par tem projeções coincidentes. 39 (A) - 1ºD (B) - 3ºD (C) - 4ºD (D) - 2ºD SIMETRIA DE PONTOS Para que dois pontos sejam simétricos em relação a um plano, este deve ser o mediador do segmento de reta formado por estes dois pontos. Em outras palavras, dois pontos são simétricos em relação a um plano quando é perpendicular ao segmento formado por esses dois pontos e contém o seu ponto médio. 40 SIMETRIA DE PONTOS Pode-se considerar a simetria de um ponto em relação: aos planos de projeção; aos planos bissetores; à linha de terra. 41 SIMETRIA DE PONTOS 1. Pontos simétricos em relação aos planos de projeção. Quando dois pontos são simétricos em relação ao plano horizontal de projeção, possuem a mesma abscissa, afastamentos iguais em grandeza e sentido, e cotas de mesma grandeza e sentidos contrários. 42 SIMETRIA DE PONTOS Quando dois pontos são simétricos em relação ao plano vertical de projeção, possuem a mesma abscissa, cotas iguais em grandeza e sentido e afastamentos de mesma grandeza e sentidos contrários. 43 SIMETRIA DE PONTOS 2. Pontos simétricos em relação aos planos bissetores. Quando dois pontos são simétricos em relação ao plano bissetor ímpar, possuem a mesma abscissa e a cota de um ponto é igual ao afastamento do outro em grandeza e sentido. Nesse caso, as projeções de nomes contrários dos dois pontos são simétricas em relação à linha de terra. 44 SIMETRIA DE PONTOS Quando dois pontos são simétricos em relação ao plano bissetor par, possuem a mesma abscissa e a cota de um ponto é igual ao afastamento do outro com sinal contrário. Nesse caso, as projeções de nomes contrários dos dois pontos são coincidentes. 45 SIMETRIA DE PONTOS 3. Pontos simétricos em relação à linha de terra. Quando dois pontos são simétricos em relação à linha de terra, possuem a mesma abscissa e cotas e afastamentos iguais em grandeza, mas de sentidos contrários. Nesse caso, as projeções de mesmo nome são simétricas em relação à linha de terra. 46 EXERCÍCIO 6 Traçar a épura dos pontos (A) e (B) situados respectivamente no 2º e 1º bissetores, sabendo-se que: (A) [2; -4; ?] (B) [1; ?; -5] Quais diedros que contém os pontos acima? 47 EXERCÍCIO 7 Construir as projeções dos pontos (C) e (D), sabendo –se que: (C) [0; -1; ?] – situado no (βi) (D) [1; ?; -2] – situado no (βp) 48 EXERCÍCIO 8 Dado o ponto (A) [-1; -2; 4], pede-se determinar as projeções de um ponto (B) simétricos em relação ao plano (π). 49 EXERCÍCIO 9 Dado o ponto (C) [0; -1; 3], pede-se determinar as projeções de um ponto (D), simétricos em relação ao plano (π’). 50 EXERCÍCIO 10 Determinar as coordenadas de um ponto (B), simétrico a (A) [1; 0; 2], em relação ao plano (π). 51 EXERCÍCIO 11 Determinar as coordenadas de um ponto (D), simétrico a (C) [-1; -3; 0], em relação ao plano (π’). 52 EXERCÍCIO 12 Dado um ponto (M) [-1; -2; 3], pede-se determinar as projeções de um outro ponto (N), simétricos em relação a (ππ’). *ππ’ = Linha de Terra 53 EXERCÍCIO 13 Construir a épura dos pontos (A), (B) e (C), sabendo-se que: O ponto (A) é simétrico de (M) [4; 2; 4], em relação ao plano (π); O ponto (B) é simétrico de (N) [8; -3; 2], em relação ao plano (π’); O ponto (C) é simétrico de (P) [12; 5; -3], em relação a (ππ’). *ππ’ = Linha de Terra 54
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