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UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 72 CAPÍTULO 5 - Verdadeira Grandeza 5.1. Definições e Usos Verdadeira Grandeza (VG) são as medidas angulares e lineares reais de uma das arestas ou faces de um objeto - como altura, largura e profundidade. Na área de conhecimento das Engenharias é imprescindível o conhecimento das medidas reais, ou verdadeiras grandezas, de um objeto, seja ele um parafuso ou um telhado. Geralmente, o uso das verdadeiras grandezas de um objeto está atrelado ao cálculo de áreas, e realmente, sem o conhecimento da real medida do perímetro de uma superfície, por exemplo, é impossível realizar o cálculo de sua área com precisão. No entanto, saber “ler” ou, mais ainda, saber extrair as verdadeiras grandezas de um objeto que está representado no Sistema Mongeano é importante não somente no cálculo de áreas, mas também em diversas atividades da prática profissional da engenharia, como, por exemplo, análise de projetos e pareceres técnicos. Nem sempre as características geométricas do objeto representado possibilitam a extração direta de suas verdadeiras grandezas, ou seja, algumas vezes mesmo a representação de todas as vistas de um objeto não mostram todas as partes deste objeto em VG. Para lidar com situações dessa natureza, deve-se dominar o uso de operações gráficas para determinar a VG de superfícies ou de arestas. Existem, na Geometria Descritiva, algumas operações gráficas, as principais são: � Mudança de Plano; � Rotação; e � Rebatimento. Todas as operações citadas possuem o mesmo objetivo, que é o de determinar a VG de objetos geométricos. No entanto, nessa disciplina optou-se por trabalhar com a operação da Mudança de Plano para determinar a VG de faces e arestas. Essa opção foi feita porque essa operação é a mais versátil, ou seja, com ela se resolve qualquer caso de obtenção de VG. 5.1.1. Compreendendo as três posições básicas: paralela, perpendicular e oblíqua Para compreender o conceito de Verdadeira Grandeza é imprescindível conhecer as três posições básicas de referência posicional entre os elementos geométricos que compõem um objeto (arestas ou faces) e, principalmente, de referência posicional entre os elementos desse objeto e os planos de projeção. São três as posições básicas que um ente geométrico pode assumir: paralela, perpendicular e oblíqua. Em outras palavras, arestas e faces podem estar paralelas, perpendiculares ou oblíquas entre si ou entre si e os planos de projeção. No capítulo 4, onde estudou-se o Sistema Mongeano, essas três posições foram trabalhadas, no entanto, o que será feito agora é compreender como cada uma dessas posições pode interferir na visualização da VG de arestas e superfícies. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 73 Tomando como exemplo a situação da casa da figura 5.1, observa-se a superfície ABCD que compõe a coberta. Atenção para a aresta AD e suas projeções nas vistas frontal, superior e nas laterais. Na vista superior, a aresta AD está sendo representada por um segmento de reta. Na vista frontal, AD está representada por um único ponto e, finalmente, nas vistas laterais, AD aparece novamente sendo representada por um segmento de reta. Analisando as quatro vistas conjuntamente percebe-se que a aresta AD está perpendicular ao plano de projeção da vista frontal e por isso aparece representada por um ponto nessa vista. Todas as vezes que um elemento está perpendicular ao plano de projeção, diz-se que ele está em vista básica (VB) nesse plano. Dessa maneira, a aresta AD está em VB. Já com relação aos outros três planos de projeção, a aresta AD está paralela a esses planos, aparecendo com as mesmas dimensões, que são exatamente as suas dimensões reais. Portanto, na vista superior e nas laterais a aresta AD está em verdadeira grandeza. É importante ressaltar que a única posição que um objeto pode tomar para que ele esteja em VG é quando ele está paralelo a um plano no qual se fará a projeção ortogonal. Na mesma figura, a 5.1, a aresta AB está representada por um segmento de reta em todas as vistas. No entanto, ela não está na mesma posição com relação a todos os planos de projeção. Na vista frontal a aresta AB está em VG, porque está paralela ao plano vertical. Já nas outras três vistas, a aresta AB aparece com dimensões reduzidas em relação à suas medidas reais. Isso ocorre porque ela está oblíqua aos planos de projeção horizontal e verticais. Casa esquemática representada em vistas ortográficas Figura 5.1 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 74 Portanto, podemos concluir que dependendo da posição da aresta com relação aos planos de projeção, podemos ter essa aresta em verdadeira grandeza (VG), em vista básica (VB) ou com dimensões reduzidas. Veja o quadro síntese abaixo: objeto paralelo ao plano de projeção = objeto em verdadeira grandeza (VG) objeto perpendicular ao plano de projeção = objeto em vista básica (VB) objeto oblíquo ao plano de projeção = objeto com dimensões reduzidas O mesmo raciocínio utilizado para compreender as posições relativas de uma aresta com relação aos planos de projeção deve ser aplicado para as faces do objeto. Como será visto no próximo item. 5.2. Sistema Mongeano e Plano Auxiliar Casa com épura Figura 5.2 Tomando como exemplo uma situação na qual é solicitado o cálculo da área da superfície da coberta da casa representada em épura na figura 5.2, para que se possa fazer o cálculo do quantitativo de telhas para cobrir o telhado, percebe-se que nem a vista superior da casa (projeção no plano horizontal), nem na vista frontal (projeção no plano vertical) as medidas da superfície da coberta são as medidas reais. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 75 Quatro vistas ortográficas Figura 5.3 Na figura 5.3 é possível notar que a superfície ABCD (que corresponde à metade da superfície da coberta) aparece nas projeções, porém com medidas deformadas. Na vista superior, e nas duas laterais, a face aparece com suas medidas reduzidas, já na vista frontal, ela aparece em VB. Dessa forma, nenhuma das quatro vistas ortográficas fornece as medidas reais da face ABCD. Isso ocorre porque o plano em que a superfície da coberta se apoia é oblíquo tanto ao plano de projeção horizontal (π1), quanto aos planos verticais - principal (π2) e auxiliares (π3, π4). Para que o plano ABCD fosse mostrado em VG seria necessário que estivesse representado paralelo a um dos planos mongeanos. No entanto, embora o plano ABCD não apareça em VG em nenhuma das projeções mongeanas, algumas arestas do plano estão representadas em VG em algumas das vistas. E é exatamente a noção da união das partes que estão em VG que irá nos auxiliar na aplicação do método da Mudança de Plano para a extração da VG de ABCD. Observe que na vista frontal a coberta ABCD está representada em VB. Lembrando que a VB ocorre quando o objeto representado está perpendicular ao plano de projeção. Consequentemente, se o objeto for um segmento de reta, sua representação em VB será um ponto, e se o objeto for um plano, sua representação em VB será uma reta, como é o caso do plano ABCD. Observe também que os segmentos AB e CD estão paralelos ao plano vertical de projeção (π2), portanto estando em VG nessa vista. Os segmentos AD e BC estão paralelos tanto ao plano horizontal (π1), como aos planos verticais de projeção (π3 e π4), consequentemente estando em VG nessas vistas. Se pudéssemos unir essas partesque estão em VG do plano ABCD teríamos a VG desse UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 76 plano. Contudo, esse raciocínio, embora útil, é difícil de ser aplicado para o caso de uma face com muitas arestas, ou aresta com medidas diferentes por exemplo. Para isso existe a operação da Mudança de Plano, com ela podemos reunir as partes da face, da qual se quer a VG, que estão com suas medidas reais representadas em planos mongeanos diferentes. Para que se conheçam as medidas reais da coberta é necessário se produzir mais uma projeção. Vale ressaltar que a condição essencial para se trabalhar no Sistema Mongeano é operar dentro de diedros. Portanto, o primeiro passo de uma operação de mudança de plano é criar um novo diedro. Um novo diedro terá que ser criado porque nenhum dos diedros já conhecidos (os que fornecem as seis vistas mongeanas) colocam o plano que apoia a face da qual se quer a VG na posião necessária para se obter suas VGs. Em outras palavras, é preciso criar um diedro, no qual o novo plano seja perpendicular a um dos planos mongeanos e ao mesmo tempo seja paralelo à face ABCD, como mostra a figura 5.4, visto que somente essa posição fornecerá a VG da face ABCD. No caso do exemplo da figura, o novo diedro é composto pelo plano π2 e por um novo plano, também chamado de Plano Auxiliar (PA). Por isso é que se dá o nome de “Mudança de Plano” para essa operação descritiva. Criado o novo diedro, projeta-se a face ABCD ortogonalmente no PA. Casa esquemática para mostrar a projeção do telhado no plano auxiliar Figura 5.4 No entanto, temos que realizar a projeção no PA trabalhando de forma bidimensional, ou seja, em épura. Para isso o PA deve ser inserido perpendicularmente (ortogonalmente ou em VB), com relação a um dos seis planos mongeanos para criar um novo diedro. Como mostra a figura 5.4, observe que o PA criou um novo diedro com o plano vertical π2. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 77 5.3. Mudança de Plano Em resumo, na operação da Mudança de Plano utilizamos um novo plano, um plano auxiliar (PA) que deve ser paralelo à face da qual se quer a VG. Sabemos também que esse PA deve criar um novo diedro com um dos planos mongeanos, portanto ele é inserido em VB em um dos seis planos mongeanos. Concluímos, portanto, que para se extrair a VG de uma aresta ou face utilizando a Mudança de Plano devemos ter duas premissas em mente: 1. Para visualizar uma face ou aresta em VG, essa face ou aresta precisa ser projetada num PA paralelo a ela; 2. O PA é sempre inserido perpendicularmente (em vista básica) a um dos seis planos mongeanos. Essa condição de perpendicularidade ocorre porque é necessário que criar um novo diedro. Se o PA deve, simultaneamente, ser inserido em VB em um dos seis planos mongeanos e estar paralelo à face da qual irá se extrair a VG, logo a face tem que estar em VB em pelo menos uma das vistas. Dentro da lógica da mudança de plano existem três situações possíveis de posicionamento entre os entes geométricos e os planos de projeção. Tais situações serão estudadas a seguir. Cada uma das três situações são chamadas de Casos, temos assim: caso 1; caso 2 e caso 3. Essa divisão não existe na literatura, ela é resultado de uma opção didática elaborada pelos professores dessa disciplina ao longo dos semestres. Elas reúnem todas as possibilidades de posicionamento de uma aresta ou face em relação aos planos de projeção. No caso 1, a face da qual se quer a VG aparece em VB em pelo menos uma das seis vistas mongeanas. No caso 2, a face da qual se quer a VG não está em VB em nenhuma das seis vistas mongeanas, mas pelo menos uma de suas arestas aparece em VG em pelo menos uma das seis vistas mongeanas. Finalmente, no Caso 3, a face da qual se quer a VG não está em VB em nenhuma das seis vistas mongeanas, e também nenhuma de suas arestas aparece representada em VG em nenhuma das seis vistas mongeanas. 5.4. Caso 1 Identificamos que a situação está no Caso 1, quando a face da qual se quer a VG já aparece em vista básica, ou seja, ela aparece reduzida a um segmento de reta em pelo menos um dos seis planos mongeanos. Nas situações do caso 1 é necessário apenas um único procedimento para extrair a VG da face. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 78 Identificando a posição da face que se quer a VG Figura 5.5 Qual é a VG da face 122’1’? 1. Localizar se há algum plano no qual a face 122’1 esteja representada em VB. 2. No plano da vista superior (π1) a face 122’1 está com as arestas 1’2’e 12 em medidas reduzidas. Mas as arestas 11’ e 22’ estão em VG. 3. No plano da vista lateral (π3) direita a face 122’1 também está com as arestas 1’2’e 12 em medidas reduzidas. Mas as arestas 11’ e 22’ estão em VG. 4. Na vista frontal (π2) as arestas 12 e 1’2’ estão em VG. 5. A face 122’1’ está em VB no plano da vista frontal, pois está reduzida a um segmento de reta. Determinando a VG da face 121’2’ com um procedimento Figura 5.6 Procedimento 1: determinar a VG da face 122’1’ 1. A face 122’1 está em vista básica no plano π2. Pois está reduzida a um segmento de reta. 2. Inserimos o plano auxiliar, π4, em VB com relação ao plano π2 e paralelo a VB da face 122’1’, que também está em VB. 3. Cria-se o diedro entre π2 e π4. 4. As arestas 12 e 1’2’ que estavam em VG em π2 têm suas medidas projetadas em π4, isso é feito através das linhas de chamada. 5. Rebatemos π4 para que ele apareça na representação. 6. Transportamos as medidas com o compasso a partir da linha de terra π1 π2 até os pontos 1’, 1, 2 e 2’ para o PA. Com o cuidado de, no momento do transporte, centrar na linha de terra π2π4 (ver quadro síntese na próxima página). 7. Após o transporte das medidas fechamos a linha poligonal unindo os vértices. Se houver dúvidas no fechamento da linha poligonal, podemos observar a face da qual estamos extraindo a VG em alguma das projeções mongeanas. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 79 IMPORTANTE: Um aspecto relevante sobre as linhas de chamada é o fato de que estas estabelecem uma relação de ortogonalidade dentro do diedro. As linhas de chamada transportam medidas de um plano a outro dentro do diedro formado por ambos. Portanto, as linhas de chamada sempre estão perpendiculares à linha de terra do diedro ao qual pertence. Outro aspecto que merece atenção é o transporte das medidas para o PA. Há uma dúvida recorrente com relação ao transporte de medidas no momento de rebater o Plano Auxiliar. Existem duas maneiras de visualizar de que lugar devemos extrair as medidas para o transporte: 1) Observar os eixos coordenados. Se por exemplo o PA foi inserido em π2, estamos trabalhando com larguras (x) e alturas (z), portanto quando rebatermos o PA as medidas que aparecerão serão as profundidades (y). 2) Observar a relação do diedro. Se fecharmos os diedros do desenho, voltando a relação em 3D, podemos, facilmente, observar de onde deveremos extrair as medidas que queremos. É importante lembrar que esse transporte deve ser feito com o compasso e utilizando as distâncias de plano a ponto, para evitar erros. 5.5. Caso 2 Identificamos que a situação está no Caso 2, quando a face da qual se quer a VG não aparece em vista básica. No entanto, existe pelo menos uma aresta, pertencente à face, em VG. Esse será nosso ponto de partida. Nas situações do Caso 2 são necessários dois procedimentos para extrair a VG da face. Isso ocorreporque para extrair a VG da face precisamos que ela esteja em VB, só assim podemos inserir o PA, também em VB, paralelo a face da qual se quer a VG. Como a face não está em VB, precisamos realizar um procedimento anterior ao que realizamos para o Caso 1. Esse procedimento anterior consiste em fazer uma vista auxiliar (utilizando um plano auxiliar) para reduzir a face para a VB. Após esse procedimento inicial teremos a face em VB, voltando assim para uma situação de Caso 1. Observe a figura. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 80 Qual é a VG da face 122’1’? 1. Localizar se há algum plano no qual 122’1’ esteja representada em VB. Nesse caso não há. 2. Precisamos fazer uma vista auxiliar, utilizando um plano auxiliar para reduzir a face 122’1’ à VB. 3. Para que um PA visualize a face 122’1’ em VB esse plano precisa estar perpendicular à face. Para simplificar: se o PA estiver perpendicular a qualquer aresta pertencente a face 122’1’ irá reduzir essa aresta à VB (que é um ponto), consequentemente irá reduzir toda a face 122’1’ à VB (que é um segmento de reta). 4. Mas para fazer isso, precisamos trabalhar com a VG de uma aresta pertencente à face 122’1’ que está em VG. 5. Em π2, identificamos que as arestas 1’2’ e 12 estão paralelas à π1, portanto, em π1 essas arestas estão em VG. 6. Faremos o procedimento com base na VG do segmento. Identificando a posição da face que se quer a VG Figura 5.7 Procedimento 1: determinar a VB da face 122’1’ 1. Para o PA visualizar a face 122’1’ em VB ele precisa estar perpendicular a VG de uma aresta dessa face. 2. Em π2, identificamos que as arestas 1’2’ e 12 estão paralelas à π1, portanto, em π1 essas arestas estão em VG. 3. Inserimos o PA perpendicular à VG da aresta 1’2’ (nesse caso, também poderia ser a aresta 12). 4. Projetamos a face no PA. 5. Rebatemos o PA, transportando de compasso as medidas a partir da linha de terra π1PA até os pontos 1’, 1, 2 e 2’ para o PA. Com o cuidado de, no momento do transportar, centrar na linha de terra π1PA. (observar o texto relativo ao transporte de medidas). 6. A face 122’1’ aparece projetada em VB no PA. 7. Voltamos a ter a condição do Caso 1, na qual temos a face da qual queremos a VG em VB. Determinando a VB da face 121’2’ com o primeiro procedimento Figura 5.8 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 81 Procedimento 2: determinar a VG da face 122’1’ 1. A face 122’1’ está em VB no plano auxiliar π4, pois está reduzida a um segmento de reta. 2. Inserimos um plano auxiliar, π5, em VB com relação a π4 e paralelo à VB da face 122’1’. 3. Cria-se o diedro entre π4 e π5. 4. Projeta-se a face 122’1’ em π5. 5. Rebatemos π5, transportando as medidas com o compasso a partir da linha de terra π1 π4 até os pontos 1’, 1, 2 e 2’ para π5. Com o cuidado de, no momento do transporte, centrar na linha de terra π4π5 (para esse transporte, perdemos a referência dos eixos coordenados, devemos utilizar a relação do diedro). 6. Após o transporte das medidas fechamos a linha poligonal unindo os vértices 1, 2, 1’ e 2’. Determinando a VG da face 121’2’ com o segundo procedimento Figura 5.9 5.6. Caso 3 Identificamos que a situação está no Caso 3, quando a face da qual se quer a VG não aparece em vista básica e nenhuma aresta pertencente à face está em VG em nenhum dos seis planos mongeanos. Nas situações do Caso 3, a exemplo do que ocorreu nas situações do Caso 2, também são necessários dois procedimentos para extrair a VG da face. Isso ocorre porque para extrair a VG da face precisamos que ela esteja em VB, só assim podemos inserir o PA, também em VB, paralelo à face da qual se quer a VG. Como a face não está em VB, precisamos realizar um procedimento anterior ao que realizamos para o Caso 1. Esse procedimento anterior consiste em fazer uma vista auxiliar (utilizando um plano auxiliar) para reduzir a face para a VB. Após esse procedimento inicial teremos a face em VB, voltando assim para uma situação de Caso 1. Observe a figura. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 82 Identificando a posição da face que se quer a VG Figura 5.10 PROCEDIMENTO INICIAL: destacar a VG de segmento da face 123 1. Precisamos projetar a VB da face 123 para extrair sua VG. 2. Para projetar a face 123 em VB precisamos de uma aresta em VG. Porém, nenhuma aresta pertencente a face 123 está em VG. 3. A partir de um vértice da face, no caso da figura, o vértice 2, traçamos o segmento de reta 2P, paralelo à π1. Se P pertence a aresta 31, irá, consequentemente, pertencer a todas as projeções de 31. Sendo assim, descemos uma linha de chamada a partir de P até a sua projeção em π1. 4. Em π1, o segmento de reta 2P está em VG. Dessa forma, voltamos a uma situação semelhante ao caso 2. Determinando a VB da face 123 com o primeiro procedimento Figura 5.11 Procedimento 1: determinar a VB da face 123 1. Posicionar π4 perpendicular ao segmento 2P. 2. Projetamos a face 123 em π4 . 3. Rebatemos π4, transportando de compasso as medidas a partir da linha de terra π1π2 até os pontos 1, 2 e 3 para π4. Com o cuidado de, no momento de transportar, centrar na linha de terra π1 π4. 4. A face 123 aparece projetada em VB em π4. 5. Voltamos a ter uma condição do Caso 1, na qual temos a face da qual queremos a VG em VB. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 5 – Verdadeira Grandeza 83 Determinando a VG da face 123 com o segundo procedimento Figura 5.12 Procedimento 2: determinar a VG da face 123 1. A face 123 está em vista básica no Plano auxiliar π4. Pois está reduzida a um segmento de reta. 2. Inserimos um plano auxiliar π5, em VB com relação a π4 e paralelo a VB da face 123. 3. Cria-se o diedro entre π4 e π5. 4. Projeta-se a face 123 em π5. 5. Rebatemos π5, transportando as medidas com o compasso a partir da linha de terra π1 π4 até os pontos 1, 2 e 3 para π5. Com o cuidado de, no momento do transportar, centrar na linha de terra π4 π5. (para esse transporte, perdemos a referência dos eixos coordenados, devemos utilizar a relação do diedro). 6. Após o transporte das medidas fechamos a linha poligonal unindo os vértices 1, 2 e 3. Se houver dúvidas no fechamento da linha poligonal, podemos observar a face da qual estamos extraindo a VG em alguma das projeções mongeanas. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 84 CAPÍTULO 6 – SEÇÃO PLANA 6.1. Introdução ao Conceito de Seção Plana e Interseção 6.1.1. Superfície e Sólido Superfície é uma região que possui dois comprimentos. Segundo Rangel (1979) a definição mais básica e abrangente para qualquer superfície é a definição de Gaspar Monge: “Superfície é o limite da extensão a três dimensões”. Porém, no intuito de ampliar o entendimento de superfícies Rangel apresenta mais três definições: “a) Superfície é a película sem espessura que separa duas regiões no espaço tridimensional; b) É o lugar geométrico dos pontos comuns a duas regiões tridimensionais e; c) É todo lugar bidimensional” (Rangel, 1979, p. 97). Portando, as superfícies podem possuir diferentes formas. As figuras abaixo mostram diferentes exemplos de superfícies. As figuras 6.1, 6.2 e 6.3 mostram uma superfície cilíndrica, uma superfície cônica e uma superfície esférica, respectivamente, as três possuem leis de geração, sendo assim consideradas superfícies geométricas: “Toda superfíciegeométrica pode ser gerada por uma linha que se move segundo uma lei dada” (Chaput, 1949, p. 193). As figuras 6.4 e 6.5 trazem exemplos de superfícies não geométricas, porque possuem uma forma irregular que não estão submetida a nenhuma lei de geração. A figura 6.6 é um caso particular de superfície, pois trata-se de uma superfície plana. A superfície plana também é um exemplo de superfície geométrica. Superfície Cilíndrica Figura 6.1 http://www.mat.ufmg.br/ Superfície Cônica Figura 6.2 http://www.professores.uff.br/ Superfície Esférica Figura 6.3 http://www.professores.uff.br/ Superfície curva qualquer Figura 6.4 http://knowledge.autodesk.com/support/autoc ad/ Superfície de um bule Figura 6.5 http://knowledge.autodesk.com/support/autoc ad/ Superfície plana Figura 6.6 http://7dasartes.blogspot.com.br/ As superfícies fechadas, a exemplo da exterior. O espaço interior à superfície é o seu volume e todo o restante é o espaço exterior. A soma da superfície com o espaço interior chama sólido composto pela superfície esférica somada sólidos podem ser classificados em dois grandes grupos: o esfera é um exemplo de sólido de revolução (figura 6.7). Já os sólidos da figura 6.8, são exemplos de poliedros. Esfera Figura 6.7 http://geometriaespacial-3g.blogspot.com.br/ Nessa apostila serão trabalhados pirâmide e cilindro, como mostra a figura 6.9 Prisma 6.1.2. Interseção e Seção O conceito de interseção o mesmo da Matemática, isto é, que fazem parte do conjunto interseção são os elementos comuns aos conjuntos relacionados Na geometria uma interseção ocorre entre geométricos: retas, sólidos e superfícies. 6.10 mostra a interseção (I) entre a porção de uma superfície esférica (E) e um cone (C). UFPE – Departamento de Expressão Gráfica As superfícies fechadas, a exemplo da superfície esférica, figura 6.3 superfície é o seu volume e todo o restante é o espaço exterior. A soma da superfície com o espaço interior chama-se sólido (Rangel, 1982:3). Por exemplo, superfície esférica somada a toda região compreendida por essa su sólidos podem ser classificados em dois grandes grupos: os poliedros e os sólidos de revolução. A esfera é um exemplo de sólido de revolução (figura 6.7). Já os sólidos da figura 6.8, são exemplos de 3g.blogspot.com.br/ Poliedros Figura 6. http://www.reidaverdade.net/o stila serão trabalhados sólidos geométricos básicos, são eles , como mostra a figura 6.9. Cone Pirâmide Figura 6.9 interseção na Geometria é atemática, isto é, os elementos que fazem parte do conjunto interseção são os elementos comuns aos conjuntos relacionados. ma interseção ocorre entre entes e superfícies. A figura 6.10 mostra a interseção (I) entre a porção de uma superfície esférica (E) e um cone (C). Interseção entre Figura 6. http://www.mat.uel.br/geometrica/ Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 85 figura 6.3, admitem interior e superfície é o seu volume e todo o restante é o espaço exterior. A soma Por exemplo, a esfera é um a toda região compreendida por essa superfície. Os s poliedros e os sólidos de revolução. A esfera é um exemplo de sólido de revolução (figura 6.7). Já os sólidos da figura 6.8, são exemplos de Poliedros Figura 6.8 http://www.reidaverdade.net/o-que-sao-poliedros.html geométricos básicos, são eles: prisma, cone, Cilindro Interseção entre superfícies Figura 6.10 http://www.mat.uel.br/geometrica/ UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 86 A interseção mais simples e mais facilmente percebida é da figura 6.11, que ilustra a interseção entre duas retas, marcada por um ponto comum às duas retas. A interseção entre uma reta é uma superfície também é marcada por um ponto (figura 6.12) ou por mais pontos (figura 6.13). A interseção entre um plano e uma reta, não pertencente a este, é marcada por um ponto (A), como ilustra a figura 6.14. A interseção entre dois planos é marcada por um reta. No caso da figura 6.15, onde os planos são perpendiculares entre si, a interseção entre é chamada de Linha de Terra, ou, simplesmente, LT, como vimos no estudo do sistema mongeano. Interseção entre duas retas Figura 6.11 Interseção entre superfície e reta (um ponto) Figura 6.12 Interseção entre superfície e reta (vários pontos) Figura 6.13 Interseção entre reta e plano Figura 6.14 Interseção entre planos perpendiculares entre si. Interseção = Linha de Terra Figura 6.15 Foram vistos alguns exemplos de interseções, porém não foram esgotadas todas as possibilidades, podem existir interseções entre superfícies, entre superfícies e sólidos ou ainda entre sólidos. A definição de seção em geometria também pode ser encontrada nos dicionários: “Seção: 1 Ato ou efeito de seccionar. 2 Lugar onde uma coisa está cortada. 3 Cada uma das partes em que um todo foi seccionado ou separado; segmento. (...) 6 Desenho da figura que resultaria do corte de qualquer coisa por um plano, geralmente vertical. (...) 8 Geom Figura proveniente da interseção de um sólido ou superfície por um plano. (...).” (http://michaelis.uol.com.br/) O conceito de seção está incluso no conceito de interseção porque para realizar o estudo da seção, por exemplo, entre um plano de seção, também chamado de plano setor, e um objeto, temos que determinar pontos e arestas em comum entre ambos, ou seja, temos que determinar as UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 87 interseções entre o plano da seção e os elementos do objeto que está sendo seccionado. Dessa forma, podemos afirmar que toda seção é uma interseção. 6.2. Seção plana de sólidos geométricos básicos A seção plana envolve um plano e um sólido ou superfície. O plano “corta” o sólido ou superfície. No caso da seção plana de uma superfície, a seção será a linha de interseção entre o plano e esta superfície. No caso da seção plana de um sólido, a seção resultante será uma figura plana, que compreende toda a região de interseção entre o plano e o sólido. As possibilidades de posição de plano setor são infinitas. Nessa apostila, por uma opção didática, o plano setor será sempre fornecido em vista básica em uma das vistas mongeanas. Além disso, serão exploradas algumas posições que melhor representam essa variedade de possibilidades e que, consequentemente, ilustram grande parte das situações encontradas na atividade profissional de um engenheiro. Dessa forma, serão exemplificadas várias posições de plano setor para cada sólido geométrico. Para facilitar o entendimento, o plano horizontal (também chamado de plano do chão, ou ainda π1) sempre será a referência para a posição do plano setor. 6.2.1 Seção Plana de Prismas Para trabalhar com a seção de prismas, será usado como exemplo um prisma reto de base quadrangular. Estudaremos as seções de prismas em três situações, que são: 1) Plano de Seção Paralelo ao Plano Horizontal (PH): no caso do prisma de base quadrangular da figura 6.16, a seção produzida é um polígono igual ao polígono da base, como mostra a figura 6.17. Prisma seccionado por um plano paralelo ao PH Figura 6.16 Prisma truncado após a seção Figura 6.17 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 88 A figura 6.18 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano paralelo ao PH em um prismade base quadrangular (o Sistema Mongeano de representação foi estudado no capítulo 4). Observe que plano setor α está dado na vista frontal, e nela ele aparece em vista básica. A seção propriamente dita também aparece em vista básica nessa vista. O mesmo ocorre na vista lateral, onde a área seccionada está reduzida a um segmento de reta. Na vista superior a área seccionada, representada por uma hachura, é uma região igual a da base. Vistas mongeanas de um prisma seccionado por um plano paralelo ao PH Figura 6.18 2) Plano de Seção Oblíquo ao Plano Horizontal (PH): no caso da figura 6.19, a seção produzida é um polígono diferente do polígono da base, conforme mostra a figura 6.20. Prisma seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.19 Prisma truncado após a seção Figura 6.20 A figura 6.21 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao PH em um prisma de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, em vista básica. A área seccionada também aparece em vista básica nessa vista. Nas vistas superior e lateral, as áreas seccionadas estão representadas por hachuras, ambas são regiões quadrangulares com dimensões diferentes das dimensões da base e do topo. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 89 Vistas mongeanas de um prisma seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.21 3) Plano de Seção Perpendicular ao Plano Horizontal (PH): nesse exemplo, o plano setor está perpendicular ao plano do chão e está paralelo à face frontal do prisma (ver figura 6.22). Nesse caso, a seção produzida é um polígono igual à face frontal, conforme mostra a figura 6.23. Prisma seccionado por um plano perpendicular ao PH Figura 6.22 Prisma truncado após a seção Figura 6.23 A figura 6.24 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano perpendicular ao PH em um prisma de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista superior, portanto nessa vista ele aparece em vista básica. A seção também está em vista básica nessa vista mongeana. O mesmo ocorre na vista lateral, onde a seção também está em vista básica. Já na vista frontal, a área seccionada, representada por uma hachura, é um polígono igual à face frontal, uma vez que o plano está paralelo a essa face. Vistas mongeanas de um prisma seccionado por um plano perpendicular ao PH Figura 6.24 6.2.2 Seção Plana de Pirâmides Para trabalhar com a seção de pirâmides, será usada como exemplo uma pirâmide reta de base quadrangular. Serão estudadas quatro posições básicas para o plano de seção, são elas: 1) Plano Paralelo ao PH: no caso da pirâmide de base quadrangular da figura 6.25, a seção produzida é um polígono semelhante ao polígono da base, como mostra a figura 6.26. Nas pirâmides, a seção UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 90 resultante de um plano setor paralelo ao chão é diferente da do prisma porque nas pirâmides as faces laterais concorrem no vértice, ou seja, as arestas laterais não são paralelas entre si, como nos prismas, e por isso, não mantêm as distâncias entre si. Pirâmide seccionada por um plano paralelo ao PH Figura 6.25 Pirâmide truncada após a seção Figura 6.26 Vistas mongeanas de uma pirâmide seccionada por um plano paralelo ao PH. Figura 6.27 A figura 6.27 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano paralelo ao PH em uma pirâmide de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto em vista básica. A área seccionada, também está em vista básica nessa vista. O mesmo ocorre na vista lateral, onde a seção está reduzida a um segmento de reta, pois também está em vista básica. Já na vista superior, a área seccionada, representada por uma hachura, é uma região semelhante, porém menor que a da base da pirâmide. 2) Plano de Seção Oblíquo ao PH: no caso da figura 6.28, a seção produzida é um polígono diferente do polígono da base, conforme mostra a figura 6.29. Pirâmide seccionada por um plano oblíquo Figura 6.28 Pirâmide truncada após a seção Figura 6.29 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 91 Vistas mongeanas de uma pirâmide seccionada Por um plano oblíquo ao PH Figura 6.30 A figura 6.30 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao PH em uma pirâmide de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista frontal em vista básica, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, também está em vista básica. Nas vistas superior e lateral as áreas seccionadas estão representadas por hachuras, ambas são regiões quadrangulares de dimensões diferentes das da base, observe que a base é um quadrado e as seções das vistas superior e lateral são trapézios, isso ocorre por conta da obliquidade do plano setor α. 3) Plano de Seção Perpendicular ao PH: no caso da pirâmide, como mostra a figura 6.31, a seção produzida é um polígono diferente do polígono da face frontal, conforme mostra a figura 6.32. Pirâmide seccionada por um plano perpendicular ao PH Figura 6.31 Pirâmide truncada após a seção Figura 6.32 Vistas mongeanas de pirâmide seccionada por um plano perpendicular ao PH Figura 6.33 A figura 6.33 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano perpendicular ao PH em uma pirâmide de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista superior, portanto, nessa vista, tanto o plano de seção quanto a área seccionada aparecem em vista básica. Na vista lateral, a área seccionada também está em vista básica, portanto, reduzida a um segmento de reta. Já na vista frontal, área seccionada representada por uma hachura, é um polígono diferente do polígono da face frontal. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 92 4) Plano de Seção Perpendicular ao PH Passando pelo Vértice: no caso da pirâmide como mostra a figura 6.34, a seção produzida é um triângulo semelhante à face frontal, conforme mostra a figura 6.35. Pirâmide seccionada por um plano perpendicular ao PH que passa pelo vértice Figura 6.34 Pirâmide truncada após a seção Figura 6.35 Vistas mongeanas de pirâmide seccionada Por um plano perpendicular ao PH que passa pelo vértice Figura 6.36 A figura 6.36 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano perpendicular ao PH, passando pelo vértice, em uma pirâmide de base quadrangular. Observe que plano setor α está dado na vista superior, portanto, nessa vista, tanto p plano de seção quanto a seção propriamente dita aparecem em vista básica. Na vista lateral a área seccionada também está reduzida a um segmento de reta, portanto em vista básica. Já na vista frontal área seccionada, representada por uma hachura, é um triângulo semelhante ao da face frontal, observe que as medidas do triângulo da seção são um pouco menores do que as medidas das arestas da face. 6.2.3 Seção Plana de Cilindros Para trabalhar com a seção de sólidos curvos, como o cone e o cilindro, é necessário utilizar os conceitos de lei de geração e de geratrizes de limite de visibilidade. Para realizar qualquer seção em um cilindro, ou um cone, serão utilizadas suasgeratrizes retas e suas geratrizes curvas, conforme mostram as figuras 6.37 e 6.38. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 93 As geratrizes retas e curvas de um cilindro reto Figura 6.37 As geratrizes retas e curvas de um cone reto Figura 6.38 Para o estudo da seção plana de cilindros será utilizado como exemplo um cilindro reto. A exemplo da pirâmide, estudaremos quatro posições básicas: 1) Plano de Seção Paralelo ao PH: no caso do cilindro reto da figura 6.39, a seção produzida é uma circunferência igual à circunferência da base, como mostra a figura 6.40. Cilindro seccionado por um plano paralelo Figura 6.39 Cilindro truncado após a seção Figura 6.40 A figura 6.41 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano paralelo ao PH em um cilindro reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto em vista básica. Do mesmo modo, a área seccionada aparece reduzida a uma reta nessa vista. Na vista lateral, a área seccionada também aparece em vista básica. Na vista superior, a área seccionada, representada por uma hachura, é uma região igual a da base, ou seja, uma circunferência. Como o cilindro é um sólido redondo, para determinar os pontos da seção que “cortam” a face curva deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Vistas mongeanas de um cilindro seccionado por um plano paralelo ao PH - Figura 6.41 Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2, como mostra a figura 6.41. A partir delas determinamos os pontos 1 e 2 em todas as vistas. Tais pontos pertencem tanto à seção como à face UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 94 curva do cilindro. Na vista lateral, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4. A partir delas foram determinados os pontos 3 e 4 em todas as vistas. 2) Plano de Seção Oblíquo sem Cortar a Base: no caso da figura 6.42, o plano setor está oblíquo ao PH e “corta” as geratrizes retas e curvas da face curva do cilindro. A seção produzida é uma elipse, conforme mostra a figura 6.43. Cilindro seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.42 Cilindro truncado após a seção Figura 6.43 A figura 6.44 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao Ph em um cilindro reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto tanto o próprio plano de seção quanto a seção aparecem em vista básica. Na vista superior a área seccionada, que está hachurada, tem sua representação igual a da circunferência da base, no entanto a curva da seção é uma elipse. Isso ocorre porque quando a elipse é projetada na vista superior ela fica aparentemente com as mesmas dimensões da base. Na vista lateral a área seccionada, que está representada por hachura, corresponde a uma elipse com dimensões reduzidas no sentido do eixo menor por conta do plano setor que está oblíquo à vista lateral. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cilindro deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2, a partir delas determinamos os pontos 1 e 2, em todas as vistas. Tais pontos pertencem tanto à seção como à face curva do cilindro. Na vista lateral os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4, a partir delas foram determinados os pontos 3 e 4, em todas as vistas. Vistas mongeanas de um cilindro seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.44 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 95 3) Plano de Seção Oblíquo ao PH Cortando uma das Superfícies Planas do Cilindro: no caso da figura 6.45, o plano setor está oblíquo “cortando” a face curva do cilindro, mas também “corta” a face plana, que tem forma de circunferência. Nesse caso, a seção produzida é um arco de elipse somado a um segmento de reta, conforme mostra a figura 6.46. Cilindro seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.45 Cilindro truncado após a seção Figura 6.46 A figura 6.47 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao PH, que passa por uma das suas superfícies planas, em um cilindro reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, em vista básica, portanto nessa vista a área seccionada coincide com a representação do plano. Na vista superior, a área seccionada, que está representada por hachura, é limitada por um arco de circunferência somado a um segmento de reta. O arco de circunferência corresponde ao arco de elipse projetado na vista superior, o segmento de reta corresponde à região na qual o plano setor “corta” a base. Na vista lateral a área seccionada, que está representada por hachura, corresponde a um arco de elipse somado a um segmento de reta. O arco de elipse apresenta um tamanho reduzido no sentido do eixo maior. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cilindro deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2, porém a seção não passa pela geratriz g1. A partir de g2 determinamos o ponto 2, em todas as vistas. Tal ponto pertence tanto à seção como a face curva do cilindro. Ainda na vista frontal, determinamos os pontos 1 e 1’ que estão no topo do cilindro, que é a face plana do cilindro em forma de circunferência. Na vista lateral direita, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4, a partir delas foram determinados os pontos 3 e 4, em todas as vistas. Vistas mongeanas de um cilindro seccionado por um plano oblíquo ao PH que passa pela superfície plana superior Figura 6.47 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 96 4) Plano de Seção Perpendicular ao PH: no caso da figura 6.48, o plano setor está perpendicular “cortando” as geratrizes curvas da face curva. A seção produzida é um quadrilátero (nesse caso um retângulo), sendo dois dos lados iguais às geratrizes retas e os outros dois lados secantes às circunferências da base e do topo do cilindro, conforme mostra a figura 6.49. Cilindro seccionado por um plano perpendicular ao PH Figura 6.48 Cilindro truncado após a seção Figura 6.49 A figura 6.50 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano perpendicular ao PH em um cilindro reto. Observe que plano setor α está dado na vista superior, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, também está em vista básica. Na vista frontal, a área seccionada, que está representada por hachura, corresponde a um quadrilátero, sendo os segmentos 13 e 24 iguais às geratrizes retas do cilindro. Os segmentos 12 e 34 são secantes à face plana do cilindro que tem forma de circunferência. Na vista lateral, a área seccionada, está representada por um segmento de reta, uma vez que o plano setor se encontra em vista básica. Observe que o plano setor não interceptou as geratrizes de limite de visibilidade. Vistas mongeanas de um cilindro seccionado por um plano oblíquo ao PH que passa pelo topo do cilindro Figura 6.50 6.2.4 Seção Plana de Cones O estudo de seções planas nos cones poderia ser um capítulo a parte. Isso porque elas geram as quatro curvas cônicas, conforme mostra a figura 6.51: circunferência (a), parábola (b), elipse (c) e hipérbole (d). Cada curva cônica possui propriedades geométricas específicas. O tipo de curva cônica depende da posição que o plano deseção toma em relação ao PH quando está cortando a superfície cônica. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 97 As quatro curvas cônicas: circunferência (a), parábola (b), elipse (c) e hipérbole (d) Figura 6.51 Conforme foi dito anteriormente, para trabalhar com a seção de sólidos redondos, como o cone e o cilindro, é necessário utilizar os conceitos de lei de geração e de geratrizes de limite de visibilidade. Para realizar qualquer seção em cones serão utilizadas suas geratrizes curvas e suas geratrizes retas, as quais são mostradas nas figuras 6.52 e 6.53. Será tomado como referência o cone esquemático da figura 6.54. As geratrizes retas do cone Figura 6.52 As geratrizes curvas do cone Figura 6.53 Vista esquemática do cone com seus elementos formadores Figura 6.54 Para o estudo da seção plana do cone será utilizado como exemplo um cilindro reto. Diferentemente dos outros sólidos estudados, estudaremos cinco posições básicas para o plano de seção, são elas: UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 98 1) Plano de Seção Paralelo ao PH - circunferência: caso do cone reto da figura 6.55, a seção produzida é uma circunferência semelhante à circunferência da base, como mostra a figura 6.56. Cone seccionado por um plano paralelo Figura 6.55 Cone truncado após a seção Figura 6.56 A figura 6.57 mostra um cone esquemático sendo cortado pelo plano setor α. Quando o plano setor está paralelo ao PH – ou ainda, perpendicular ao eixo gerador “e” – irá produzir uma seção em forma de circunferência. Importante: a circunferência é um caso particular que acontece apenas quando o plano setor está perpendicular ao eixo “e”. Cone esquemático mostrando a posição do plano de seção paralelo ao PH Figura 6.57 Vistas mongeanas de um cone seccionado por um plano paralelo ao PH Figura 6.58 A figura 6.58 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano paralelo ao PH em um cone reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, está em vista básica. Na vista lateral, a área seccionada está reduzida a um segmento de reta, porque também está em vista básica. Na vista superior, a área seccionada, representada por uma hachura, é uma região semelhante à da base, ou seja, uma circunferência com diâmetro menor do que a circunferência da base. Como o cone é um sólido redondo, para determinar os pontos da seção que “cortam” a face curva deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 99 Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2, a partir delas determinamos os pontos 1 e 2 em todas as vistas, os quais pertencem tanto à seção como à face curva do cilindro. Na vista lateral, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4, a partir delas foram determinados os pontos 3 e 4, em todas as vistas. 2) Plano de Seção Oblíquo ao PH - elipse: no caso da figura 6.59, o plano setor está oblíquo ao PH, ou seja, “cortando” as geratrizes retas e curvas da face curva do cone. A seção produzida é uma elipse, conforme mostra a figura 6.60. Cone seccionado por um plano oblíquo ao PH. Figura 6.59 Cone truncado após a seção Figura 6.60 A figura 6.61 mostra um cone esquemático sendo cortado por um plano setor oblíquo ao PH. Quando o plano setor forma um ângulo Ɵ com o PH, irá produzir uma seção em forma de elipse. β é o ângulo que a geratriz do cone forma com o PH. Enquanto Ɵ for menor do que β teremos vários casos de elipse. Resumindo: diferentemente da seção em forma de circunferência, que é um caso particular, ou seja, o caso em que o plano setor é paralelo ao PH, com o plano setor oblíquo podemos ter vários casos de elipse, desde que Ɵ < β. Cone esquemático mostrando a posição do plano oblíquo ao PH Figura 6.61 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 100 Vistas mongeanas de um cone seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.62 A figura 6.62 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao PH em um cilindro reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do próprio plano de seção, ou seja, também está em vista básica. Na vista superior, a área seccionada corresponde a uma elipse, que está representada por hachura. Na vista lateral, a área seccionada, também está representada por hachura, e também corresponde a uma elipse. Esta possui dimensões reduzidas no sentido do eixo menor por conta do plano setor que está oblíquo à vista lateral. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cone deve- se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2, a partir delas determinamos os pontos 1 e 2, em todas as vistas. Tais pontos pertencem tanto à seção como à face curva do cone. Na vista lateral, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4, a partir delas foram determinados os pontos 3 e 4, em todas as vistas. 3) Plano de Seção Oblíquo ao PH e Paralelo à Geratriz do Cone - parábola: no caso da figura 6.63, o plano setor está “cortando” as geratrizes retas e curvas da face curva do cone. A seção produzida é uma parábola, conforme mostra a figura 6.64. Cone seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.63 Cone truncado após a seção Figura 6.64 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 101 A figura 6.65 mostra um cone esquemático sendo cortado pelo plano setor. Quando o plano setor está oblíquo ao PH e paralelo à geratriz do cone, ele forma um ângulo Ɵ com a base do cone. A seção resultante tem a forma de uma parábola. Se o plano setor é paralelo à geratriz do cone, os ângulos Ɵ e β, que é o ângulo que a geratriz do cone forma com o plano do chão, são iguais. Importante: a parábola é um caso particular que acontece apenas quando o ângulo que o plano setor forma com o chão “Ɵ” for igual ao ângulo que a geratriz do cone forma como chão “β”. Cone esquemático mostrando a posição do plano paralelo à geratriz Figura 6.65 Vistas mongeanas de um cone seccionado por um plano oblíquo ao PH e paralelo a uma de suas geratrizes - Figura 6.66 A figura 6.66 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo ao PH e paralelo à geratriz de um cone reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, está em vista básica. Na vista lateral, a área seccionada, que está hachurada, corresponde a uma parábola. Na vista superior, a área seccionada também corresponde a uma parábola. No entanto, esta possui dimensões reduzidas no sentido vertical devido ao plano setor estar oblíquo à vista lateral. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cone deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal é possível identificar as geratrizes são g1 e g2. A partir de g1 determinamos o vértice da parábola, o ponto 1. Ainda na mesma vista, a base do cone, está em vistabásica, portanto, representada por um segmento de reta, neste determinamos os pontos 2 e 2’. Deve-se determinar os pontos 1, 2 e 2’ em todas as vistas. Na vista lateral os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4, a partir delas foram determinados os pontos 3 e 4, em todas as vistas. 4) Plano oblíquo ao PH – hipérbole qualquer: quando o plano setor está oblíquo ao plano do chão. No caso da figura 6.67, o plano setor está oblíquo “cortando” as geratrizes retas e curvas da face curva do cone. A seção produzida é uma hipérbole qualquer, conforme mostra a figura 6.68. UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 102 Cone seccionado por um plano oblíquo ao PH Figura 6.67 Cone truncado após a seção Figura 6.68 A figura 6.69 mostra um cone esquemático sendo cortado por um plano de seção. Quando este plano está oblíquo ao plano horizontal, formando um ângulo Ɵ com este, o resultado é uma seção em forma de hipérbole. β é o ângulo que a geratriz do cone forma com o plano do chão. Enquanto Ɵ for maior do que β teremos vários casos de hipérbole. Resumindo: com o plano setor oblíquo ao PH podemos ter vários casos de hipérbole, desde que Ɵ > β. Cone esquemático mostrando a posição do plano oblíquo ao PH Figura 6.69 A figura 6.70 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano oblíquo em um cone reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, também está em vista básica. Na vista superior, a área seccionada corresponde a uma hipérbole, representada por hachura, com dimensões reduzidas no sentido vertical por conta do plano setor que está oblíquo à vista lateral. Na vista lateral, a área seccionada, que também está representada por hachura, corresponde a uma hipérbole. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cone deve- se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2. A partir delas determinamos os pontos 2 e 3, em todas as vistas. Tais pontos pertencem tanto à seção como à face curva do cone. Na UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 103 Vistas mongeanas cone seccionado por plano oblíquo Figura 6.70 vista lateral, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4. A partir delas foram determinados os pontos t e t’, em todas as vistas. Nas bases foram determinados dois pares de pontos, que são: 1, 1’ e 4, 4’. 5) Plano de Seção Perpendicular ao PH – hipérbole equilátera: no caso da figura 6.71, o plano setor está perpendicular ao PH, “cortando” as geratrizes curvas e passando pelas geratrizes retas da face curva do cone. A seção produzida é uma hipérbole equilátera, conforme mostra a figura 6.72. Uma hipérbole dessa natureza possui seus dois ramos com iguais características geométricas. Cone seccionado por um plano oblíquo Figura 6.71 Cone truncado após a seção Figura 6.72 A figura 6.73 mostra um cone esquemático sendo cortado pelo plano setor. Quando o plano setor está perpendicular ao plano horizontal, ou seja, quando ele for paralelo ao eixo “e”, a seção resultante tem a forma de uma hipérbole equilátera. Resumindo: a hipérbole equilátera é um caso particular que acontece apenas quando o plano setor está perpendicular ao chão, ou ainda, quando o plano setor é paralelo ao eixo “e”. Cone esquemático mostrando a posição do plano setor perpendicular ao PH Figura 6.73 UFPE – Departamento de Expressão Gráfica CAPÍTULO 6 – Seção Plana 104 Vistas mongeanas de um cone seccionado por um plano perpendicular ao PH Figura 6.74 A figura 6.74 mostra como fica a representação, em vistas mongeanas, da seção de um plano perpendicular ao PH em um cone reto. Observe que plano setor α está dado na vista frontal, portanto a área seccionada nesta vista coincide com a representação do plano, ou seja, também está em vista básica. Na vista superior, a área seccionada também está em vista básica, correspondendo a um segmento de reta. Na vista lateral, a área seccionada, que está representada por hachura, corresponde a uma hipérbole com dimensões em verdadeira grandeza porque o plano setor está paralelo à vista lateral. Para determinar os pontos da seção que “cortam” o cone deve-se trabalhar com as geratrizes de limite de visibilidade. Na vista frontal, as geratrizes são g1 e g2. A partir delas determinamos os pontos 2 e 3, em todas as vistas. Tais pontos pertencem tanto à seção como à face curva do cone. Na vista lateral, os limites de visibilidade são as geratrizes g3 e g4. Observe que não há pontos que tangenciam essas geratrizes. Nas bases foram determinados dois pares de pontos, que são: 1, 1’ e 4, 4’, em todas as vistas.
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