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1Claudio Bergamini IFAL – Engenharia Civil Geometria Descritiva 2 Sumário da apresentação 1- Conceitos Primitivos 2- Sistema Mongeano de projeção 3. As projeções do ponto 4. As coordenadas do ponto 5. Notação 6. Estudo do ponto 7. Posições genéricas do ponto 8. Simetria do Ponto 9. Projeção lateral do ponto 10. Referências bibliográficas Geometria Descritiva 3 Geometria Descritiva 4 1.Conceitos primitivos - forma e dimensão - ponto, reta e plano (elementos fundamentais) - linha e superfície - espaço PROPOSIÇÕES BÁSICAS 1º) Há no espaço um número infinito de pontos, retas e planos. 2º) Um ponto pertence a um número infinito de retas e a um número infinito de planos. 3º) Uma reta contém um número infinito de pontos e pertence a um número infinito de planos. 4º) Um plano contém um número infinito de pontos e um número infinito de retas. São também consideradas postulados básicos as seguintes afirmações: 5º) Dois pontos são suficientes para determinar uma reta. 6º) Três pontos não colineares são suficientes para determinar um plano. 7º) Dois planos determinam uma reta que pertence, simultaneamente, a ambos. 8º) Três planos, que não contém uma mesma reta, determinam um ponto comum. 9º) Um plano e uma reta que não lhe pertence, determinam um ponto comum. Geometria Descritiva 5 1. Conceitos Primitivos PROPOSIÇÕES DECORRENTES Se uma reta define uma determinada direção, a 5ª proposição básica permite afirmar que: 1º) Duas retas distintas (portanto, não coincidentes) são paralelas quando têm a mesma direção. Da 5ª e da 6ª proposição básica pode-se deduzir de imediato que: 2º) Uma reta e um ponto que não lhe pertence determinam um plano. 3º) Duas retas coplanares (portanto, que pertencem a um mesmo plano) determinam um ponto comum. 4º) Uma reta pertence a um plano, quando pelo menos dois de seus pontos pertencem ao plano. 5º) Para que uma reta seja paralela a um plano, basta que seja paralela a uma reta desse plano. Geometria Descritiva 6 2.Sistema Mongeano de Projeção O Sistema Mongeano de projeção utiliza uma dupla projeção cilíndrico-ortogonal, onde 2 planos , um horizontal e um vertical, se interceptam no espaço, sendo portanto, em função de suas posições, perpendiculares entre si. A intersecção desses planos determina uma linha chamada Linha de Terra (LT). Esses planos determinam no espaço 4 diedros numerados no sentido anti-horário. . Geometria Descritiva 7 2.Sistema Mongeano de Projeção Após Monge ter sistematizado a Geometria Descritiva, foi acrescentado por Gino Loria um terceiro plano de projeção para melhor localização de objetos no espaço. Este terceiro plano de projeção, denominado plano Lateral, forma com o diedro conhecido um triedro trirretângulo, sendo portanto, perpendicular aos planos Horizontal e Vertical de projeção. O plano lateral fornecerá uma terceira projeção do objeto. Geometria Descritiva 8 2.Sistema Mongeano de Projeção Até agora representamos os objetos no espaço. Para representarmos esses objetos no plano bidimensional do papel ou da tela, é necessário que o plano horizontal e vertical coincidam em uma única superfície plana. Monge, utiliza um artifício, rotaciona o plano horizontal em 90°, fazendo com que o plano horizontal coincida com o vertical. Esse procedimento chama-se rebatimento. Geometria Descritiva 9 2.Sistema Mongeano de Projeção Podemos notar que na épura, as duas projeções de um ponto pertencem à uma mesma reta perpendicular à L.T. esta reta é denominada linha de chamada. A distância de um ponto ao Plano Horizontal (PH), é denominada COTA do ponto; que em projeção é representada em épura pela distância de sua projeção vertical até a linha de terra. A distância de um ponto ao Plano Vertical (PV), é denominada AFASTAMENTO do ponto; que em projeção é representada em épura pela distância de sua projeção horizontal até a linha de terra. Geometria Descritiva 10 2.Sistema Mongeano de Projeção DIEDRO - é formado por dois planos de projeção ortogonais - um horizontal, um vertical. LINHA DE TERRA - reta determinada pela intersecção dos planos Horizontal e Vertical de projeção. REBATIMENTO – rotação do PH em 90°para obtenção da épura. ÉPURA - representação de figuras no plano bidimensional, por suas projeções. LINHAS DE CHAMADA - reta perpendicular à linha de terra, que liga as projeções horizontais e verticais de pontos. COTA – distância de um ponto ao PH. AFASTAMENTO – distância de um ponto ao PV. VERDADEIRA GRANDEZA - V.G. - diz-se que uma projeção está em V.G. quando o objeto está paralelo ao plano de projeção, projetando o mesmo com sua real superfície. Geometria Descritiva 11 2.Sistema Mongeano de Projeção Planos de Projeção Plano vertical ou Plano Frontal de Projeção (PFP), ou (pi linha) o outro é horizontal e designa-se por Plano Horizontal de Projeção (PHP), ou (pi). Esses planos cruzam-se numa reta que se designa por eixo x. Geometria Descritiva 12 2.Sistema Mongeano de Projeção Planos bissetores Os planos bissetores dividem os diedros em espaços iguais, chamados octantes. Como se pode verificar, planos de projeção e planos bissetores cruzam-se no eixo x. Chama-se β1/3 ao bissetor dos diedros ímpares e β2/4 ao bissetor dos diedros pares. Geometria Descritiva 13 3.As projeções do ponto Na Geometria Descritiva trabalha-se com projeções ortogonais, o que significa que as figuras geométricas são projetadas do espaço para os planos de projeção através de retas que lhes são perpendiculares. Rodando em torno do eixo x, os planos de projeção ficam coincidentes, esse movimento é designado por rebatimento. Os pontos são projetados do espaço para os planos de projeção através de retas que são perpendiculares aos planos, designadas por projetantes. Geometria Descritiva 14 3.As projeções do ponto Depois de projetados os pontos e de efetuado o rebatimento, as representações finais dos pontos ficam como mostra esta imagem. Note-se que os pontos A, B, C e D se situam nos diedros I, II, III e IV, respectivamente. Geometria Descritiva 15 4.As coordenadas do ponto Para representar pontos (e as outras figuras geométricas) consideram-se três coordenadas: abcissa, afastamento e cota. Aqui explica-se em que consistem o afastamento e a cota. O valor da abcissa serve para situar o ponto ao longo do eixo x. Geometria Descritiva 16 4.As coordenadas do ponto Os pontos dados pelas suas coordenadas estão representados nos planos de projeção vistos de lado, na primeira imagem; nesta estão representados pelas suas projeções. Como se pode verificar, cotas positivas e afastamentos negativos originam projeções para cima do eixo x; afastamentos positivos e cotas negativas originam projeções para baixo do eixo x. Geometria Descritiva REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA 17 4.As três coordenadas do ponto. Geometria Descritiva O plano de referência para a abcissa é o plano lateral de projeção. À esquerda desse plano as abcissas têm valores positivos, à direita têm valores negativos. Nas projeções é a reta y≡z que serve de referência para a marcação das abcissas. Quando são dadas as três coordenadas de um ponto isso não significa que se tem de representar as três projeções. O valor da abcissa serve para situar o ponto ao longo do eixo x, à esquerda ou à direita de y≡z, ou de um ponto de referência marcado no eixo x. Coordenadas dos pontos representados: A(5;3;1) B(2;-1;4) C(-2,5;2;2) D(-1;-3;-3) E(4;0;2) F(0;2;1,5) G(-4;-1;0) H(3;3;-1) I(-5;-2;2) J(6;-3;-1) 18 Geometria Descritiva 5.Notação NOTAÇÃO Elemento Convenção Exemplos Objetivo Projeção horizontal Projeção vertical Projeção lateral Ponto Letra latina maiúscula(P) P P’ Pº Reta Letra latina minúscula (r) r r’ rº Plano Horizontal PH Plano Vertical ou Frontal PV ou PF Plano Lateral PL Planos Letra grega minúscula (α) hα fα lα Linha de Terra ou LT Linha com traço curto nas extremidades 19 Geometria Descritiva 5.Notação 20 6.Estudo do Ponto Para determinarmos a posição de um ponto no espaço, é necessário projetá-lo sobre os dois planos de projeção ortogonais – plano de projeção horizontal (X,Y) e plano de projeção frontal (X,Z). O ponto é representado por suas coordenadas descritivas. P (x, y, z) Geometria Descritiva P (x, y) – projeção de P no plano horizontal P’ (x, z) – projeção de P no plano frontal Pº (y, z) – projeção de P no plano auxiliar LINHA DE TERRA – interseção do plano horizontal e frontal de projeção PROJEÇÕES ORTOGONAIS DE P: P1, P2, P0 PROJETANTE - é a perpendicular traçada do ponto do espaço à sua projeção ortogonal ( PP2, PP1, PP0) LINHA DE PROJEÇÃO OU LINHA DE CHAMADA - é toda linha perpendicular a linha de terra, que une as projeções de um mesmo ponto, ou seja, é a projeção das projetantes. 21 6.Estudo do Ponto Estas coordenadas descritivas dos elementos na geometria descritiva correspondem a largura, profundidade e altura de um objeto. Geometria Descritiva Abscissa (x) Afastamento (y) Cota (z) É a distância do ponto (objetivo) ao plano lateral de projeção, ou seja, o quanto o ponto se afasta da origem do sistema É a distância do ponto (objetivo) ao plano vertical de projeção, ou seja, o quanto o ponto se afasta do PV. É a distância do ponto (objetivo) ao plano horizontal de projeção, ou seja, é a altura em relação ao PH. 22 Exercícios de fixação. Geometria Descritiva 1. Representar em épura as projeções dos seguintes pontos: A (2;-1;3) B (4;2;2) C (-3;5;3) D (-4;-2;3) E (0;3;4) e faça a sua análise no espaço. 2. Representar em épura os pontos D (0;0;4), E (-1;2;0) e F (2;-1;0) e indicar a sua posição em relação aos planos de projeção. 3. Determine o ponto F, simétrico de G (2;3;-2), em relação ao plano vertical. 4. Determine o ponto H simétrico do ponto I (1;2;3), em relação ao plano Horizontal. 5. Determinar as coordenadas de um ponto J simétrico a K (1;4;6) em relação à linha de terra. 23 7.Posições genéricas do ponto Geometria Descritiva As coordenadas destes pontos são: A(3;1) B(2;2) C(1;3) D(0;4) E(-1;3) F(-2;2) G(-3;1) H(-4,0) I(-3;-1) J(-2;-2) K(-1;-3) L(0;-4) M(1;-3) N(2;-2) O(3;-1) P(4;0) Q(0;0) 24 8.Simetria do ponto. Geometria Descritiva Determinação de pontos simétricos Os pontos de referência utilizados nesta imagem são os seguintes: A(1;3) P(-4;2) Os simétricos de A são: B(1;-3) - simétrico em relação ao PHP C(-1;3) - simétrico em relação ao PFP D(3;1) - simétrico em relação ao β1/3 E(-3;-1) - simétrico em relação ao β2/4 F(-1;-3) - simétrico em relação ao eixo x Os simétricos de P são: Q(-4;-2) - simétrico em relação ao PHP R(4;2) - simétrico em relação ao PFP S(-2;4) - simétrico em relação ao β2/4 T(2;-4) - simétrico em relação ao β1/3 U(4;-2) - simétrico em relação ao eixo x As coordenadas dos pontos simétricos mantêm os valores absolutos dos do pon-to de referência. 25 9.Projeção lateral do ponto. Geometria Descritiva As três projeções de um ponto em perspectiva O ponto P é projetado no PHP em P1, no PFP em P2 e no PLP em P3. Depois de feitas as projeções, os planos rebatem conforme mostram as setas. O primeiro rebatimento a considerar é o do PHP, só depois de faz o rebatimento do PLP. Do primeiro rebatimento resulta a coincidência dos eixos y e z. 26 9.Projeção lateral do Ponto. Geometria Descritiva A projeção lateral de um ponto A projeção lateral obtém-se com linhas de chamada paralelas ao eixo x e com uma rotação feita com o compasso colocado no ponto de cruzamento dos eixos. A rotação do compasso faz-se sempre no sentido inverso ao dos ponteiros do relógio. O ponto P corresponde ao que está representado em perspectiva. 27 10.Referências bibliográficas Geometria Descritiva Esta apresentação em PowerPoint foi elaborada pelo Prof. Cláudio Bergamini para disciplina de Geometria Descritiva do curso de Engenharia Civil do IFAL em 2013, pode ser utilizada para fins didáticos, desde que citadas as fontes. Príncipe Junior, Alfredo dos Reis. Noções de Geometria Descritiva - Volume 1, São Paulo: Nobel, 1983. Príncipe Junior, Alfredo dos Reis. Noções de Geometria Descritiva - Volume 2, São Paulo: Nobel, 1983. Montenegro, Gildo Aparecido. Geometria Descritiva - Volume I. São Paulo: Edgard Blucher, 1991. Pinheiro, Virgilio Athaide. Noções de Geometria Descritiva I. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico SA, 1972. Pinheiro, Virgilio Athaide. Noções de Geometria Descritiva II. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico SA, 1972. Rodrigues, Álvaro J.. Geometria Descritiva, Operações fundamentais e poliedros. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1970. Apostilas. Manual de Geometria Descritiva Prof. Antônio Galrinho. Geometria Descritiva IIA – UFRGS Prof. Anelise Todeschini Hoffmann, JoceliseJacques de Jacques e Fábio Golçalves Teixeira. Internet Apostila completa Desenho Técnico – TELECURSO 2000 – disponível em www.4shared.com Projeções ortográficas no 1º e 3º Diedros - Leonardo Araújo – disponível em www.cefala.org Geometria Descritiva - conceitos – disponível em www.papelmod.com.br
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