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DESENHO GEOMÉTRICO Mariana Jardim Concordância de retas, arcos e circunferência Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir concordância em desenho geométrico. Descrever os passos para concordar retas, arcos e circunferências. Usar concordâncias para resolver problemas de desenho geométrico. Introdução Neste capítulo, você vai estudar a maneira de dar continuidade a linhas, sejam elas retas ou arcos, de forma suave e sem a formação de ângulos. Você vai verificar os conceitos de concordância e os seus princípios fun- damentais, além de aprender a concordar retas, arcos e circunferências para resolver questões relacionadas à construção de ovais e arcos. Conceitos e princípios da concordância No desenho geométrico, concordância signifi ca unir duas ou mais linhas de diferentes espécies de forma que nos pontos de contato haja suavidade ao passar de uma linha para outra, sem reversão ou ângulo, conforme lecionam Albrecht e Oliveira (2012). A concordância pode ocorrer entre retas, arcos e circunferências. É possível destacar alguns elementos de sua composição, mostrados também na Figura 1: Ponto de concordância — considerado o ponto de transição entre uma forma e outra. Dependendo do tipo de concordância, pode haver um ou mais pontos de contato e transição entre curvas, retas e circunferências. Centro e raio de concordância — elementos do arco que foi traçado para concordar com outro raio ou outra reta. Figura 1. Elementos principais da concordância. As concordâncias seguem a lógica das aplicações de tangência. Na tan- gência, reta e circunferência se tocam em apenas um ponto, conhecido como ponto de tangência. Na concordância, o ponto de tangência se torna o ponto de concordância e o centro perpendicular ao raio. Além disso, o centro da circunferência tangente à reta ou à outra circunferência se torna o centro de concordância. Além dos elementos presentes na concordância, existem alguns princípios fundamentais para o entendimento e a construção de concordâncias, descritos a seguir. 1. A concordância entre uma reta e um arco (ou uma circunferência) ocorre quando a reta é tangente ao mesmo. Nesse caso, o ponto de concordância é coincidente ao ponto de tangência; pode-se dizer também que o centro do arco ou da circunferência e o ponto de concordância estão sobre uma reta perpendicular à reta concordante. 2. Dois arcos concordantes possuem centros e ponto de concordância colineares, ou seja, estão sobre uma mesma reta. Além disso, no ponto de concordância entre dois arcos é possível traçar uma tangente comum, conforme leciona Costa (2011). 3. A concordância entre duas retas ocorre por meio de pelo menos um arco entre elas e pelo menos dois pontos de concordância. As retas podem ser concorrentes, convergentes ou paralelas entre si, conforme afirma Januário (2010). Ao longo do capítulo, veremos que existe uma maneira precisa de retificar a circunferência por meio do desenho geométrico. Com a circunferência retificada, é possível medir seu comprimento em linha reta. Concordância de retas, arcos e circunferência2 Construções de concordâncias Existem inúmeras situações de concordância entre retas, arcos e circunferências que dependem de posições relativas entre os objetos, raios e curvaturas deseja- das. Nos itens a seguir, será demonstrado como são construídas determinadas concordâncias, apresentando-se os passos necessários e os desenhos. Concordar uma reta conhecida com um arco Dada uma reta (r), para se concordar um arco em determinado ponto (C) dessa reta, é necessário, inicialmente, traçar uma perpendicular (p) nesse ponto determinado. Nessa perpendicular, deve-se marcar o segmento de reta referente ao raio do arco, encontrando o centro (O) do arco a ser traçado. Por fi m, com a ponta seca do compasso no centro do arco e uma abertura com a dimensão do raio, resta traçar o arco desejado concordando com a reta, conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 2. Figura 2. Passos para a concordância entre uma reta e um arco. Concordar uma reta conhecida com um arco que passa especificamente por um ponto fora da reta A situação descrita aqui é uma variação do item anterior, com a particulari- dade de que o arco deve passar por um ponto específi co, que também é dado no problema. Da mesma forma mostrada anteriormente, deve-se iniciar a construção da concordância com o traçado de uma perpendicular (p) no ponto de concordância (C). Em seguida, é necessário traçar um segmento (CD) que une o ponto de concordância ao ponto especifi cado do arco. Traça-se a mediatriz (m) desse segmento, que vai cruzar a perpendicular (p) da reta dada. 3Concordância de retas, arcos e circunferência O cruzamento entre a mediatriz e a perpendicular é onde se localiza o centro (O) do arco a ser traçado, e seu raio é a distância do centro encontrado até o ponto de concordância (C). Então, o arco é traçado concordando com a reta, colocando-se a ponta seca do compasso em O e a abertura em CO, conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 3. Figura 3. Passos para a concordância entre uma reta e um arco que passa por um ponto específico. A mediatriz é uma reta que divide um segmento de reta ao meio, a partir de seu ponto médio. Para traçar uma mediatriz, você vai precisar de compasso e régua. Inicialmente, coloque a ponta seca do compasso em uma das extremidades do segmento a ser dividido. A abertura do compasso deve ser maior que a metade do segmento. Agora é só traçar arcos em cima e embaixo do segmento e repetir a operação na outra extremidade. Atenção! Mantenha sempre a mesma abertura de compasso! Com uma régua ou esquadro, trace a mediatriz unindo os cruzamentos dos arcos desenhados. É importante perceber que a mediatriz é uma reta perpendicular ao segmento que está sendo dividido. Concordar duas retas convergentes com um círculo Para concordar duas retas convergentes (a e b), é necessário prolongar essas retas até o ponto de cruzamento (V) entre elas. Em seguida, deve-se traçar a bissetriz do ângulo formado entre os prolongamentos. Com a ponta seca do Concordância de retas, arcos e circunferência4 compasso no vértice do ângulo, traça-se um arco com um raio que alcance os trechos das retas a serem concordados, marcando os pontos de concordância (A e B). Em um dos pontos de concordância, deve-se desenhar uma perpendicular à respectiva reta, que cruzará a bissetriz, resultando, então, no centro do arco de concordância (O). Com a ponta seca do compasso em O e a abertura até um dos pontos de concordância, traça-se o arco de concordância, conforme mostra a Figura 4. Figura 4. Passos para concordar duas retas convergentes com um círculo. Caso não seja possível determinar o ponto de encontro entre as retas, é necessário construir um ângulo auxiliar interior e com lados paralelos e equidistantes às retas que se deseja concordar. Deve-se traçar a bissetriz desse ângulo e, em seguida, construir uma perpendicular a uma das retas no ponto que se deseja concordar (A). Assim como nos passos anteriores, o cruzamento da bissetriz com a perpendicular resulta no centro do arco de concordância. O traçado do arco é feito com o compasso no centro (O) e a abertura até o ponto de convergência (A), conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 5. 5Concordância de retas, arcos e circunferência Figura 5. Passos alternativos para concordar duas retas conver- gentes com um círculo. A bissetriz é uma semirreta que divide um ângulo pela metade no seu vértice, for- mando dois ângulos congruentes, ou seja, iguais. A bissetriz pode ser traçada com o compasso. Inicialmente deve-se colocar a ponta seca do compasso no vértice do ângulo e desenhar um arco de raio qualquer que cruze os doislados do ângulo. Em seguida, deve-se encontrar o ponto médio entre os pontos gerados pelo cruzamento dos lados do ângulo com o arco traçado. Por último, traça-se a bissetriz, partindo do vértice e passando pelo ponto médio encontrado. Concordar um arco com outro de sentido contrário e que passa por um ponto específico Dado o arco AB de centro O, para concordar outro arco a BP, sendo B o ponto de concordância e P um ponto do arco, é necessário, inicialmente, traçar uma reta passando pelo centro O e o ponto de concordância. Como princípio da concordância, o centro do novo arco a ser concordado deverá estar sobre essa reta. A posição exata desse centro é determinada pela mediatriz do segmento formado pelo ponto de concordância e o ponto em que o novo arco deve passar, conforme mostra a Figura 6. Concordância de retas, arcos e circunferência6 Figura 6. Passos para concordar dois arcos de sentido contrário. Concordância e desenho geométrico de ovais e arcos Existem elementos conhecidos na geometria e no desenho geométrico que são formados por arcos de circunferência e retas concordantes. Entender o processo e os passos de concordância é importante para a compreensão da formação e do traçado desses elementos. É o caso das ovais e dos arcos arquitetônicos, elementos geométricos formados pelo processo de concordância. Cada qual tem suas particularidades e variações conforme suas características geométricas. As ovais são curvas fechadas compostas por arcos de circunferência con- cordantes entre si e com dois eixos, um maior e outro menor. Não existe um número único de arcos concordantes para a formação de ovais, mas o número é sempre par. Sendo assim, conforme a quantidade de arcos, as ovais possuem desenhos diferentes, o que diferencia também seus processos de desenho. A seguir demonstraremos alguns problemas de desenho geométrico de ovais e como resolvê-los. Mas, antes, é importante verificar a classificação das ovais conforme a natureza da composição de seus arcos, podendo ser regulares ou irregulares. Ovais regulares: formadas por arcos simétricos dois a dois, tendo dois eixos de simetria. São consideradas falsas elipses. Ovais irregulares: possuem apenas um eixo de simetria; também são conhecidas como óvulos. A construção de uma oval deve levar em conta quantos arcos vão compor o desenho, sendo necessário determinar os centros desses arcos para poder desenhá-los. Nas ovais regulares, é importante que a construção também inicie a partir de um de seus eixos. Para construir uma oval com quatro arcos e centros partindo do eixo maior, deve-se, inicialmente, dividir o eixo dado 7Concordância de retas, arcos e circunferência (AB) em quatro partes iguais, criando os pontos A, B, C, D e E. Com os pontos C e E originados dessa divisão e os centros de concordância, o próximo passo é construir um triângulo equilátero (CEF), sendo um dos lados o segmento CE. O outro vértice do triângulo (F) é um dos centros de concordância. Por ser uma oval regular, basta repetir a mesma construção de triângulo do outro lado do eixo e encontrar o outro centro de concordância (G). Os arcos dos respectivos centros C, E, F e G têm os pontos de concordância nos cruzamentos com os prolongamentos dos lados dos triângulos, conforme leciona Carvalho (2008) e mostra a Figura 7. Figura 7. Passos para a construção de uma oval regular com quatro centros a partir de seu eixo maior. Para desenhar uma oval irregular com quatro centros, ou seja, formada por quatro arcos concordantes, é necessário traçar, inicialmente, uma circunferên- cia e dois diâmetros ortogonais (AB e CD). O primeiro arco concordante é a semicircunferência que vai de A até B. Depois, deve-se traçar duas retas (a e b): uma saindo do ponto A e passando por D, e outra saindo de B e também passando por D. Agora, com a ponta seca do compasso em A e abertura AB, traça-se o segundo arco concordante, partindo de B até cruzar com a reta prolongada (a), criando-se o ponto de concordância E. Repetindo a mesma operação com a ponta seca do compasso em B, encontra-se o outro ponto de Concordância de retas, arcos e circunferência8 concordância F. Por fim, com o centro em D e abertura DE ou DF, resta traçar o último arco concordante para finalizar a oval, conforme mostra a Figura 8. Figura 8. Passos para a construção de uma oval irregular de quatro centros. Além das ovais, os arcos são linhas encontradas em elementos arquitetô- nicos, como abóbodas, pontes e aberturas de portas. Compõem-se de um ou mais arcos ou circunferências concordantes apoiadas em segmentos de reta paralelos entre si. Existe uma infinidade de formas de arcos, dos mais simples aos mais elaborados e complexos, conforme mostra a Figura 9. Figura 9. Exemplos de arcos arquitetônicos. Fonte: Rvector/Shutterstock.com. 9Concordância de retas, arcos e circunferência O arco mais comum é conhecido como arco pleno, ou romano, denomi- nação que remete ao período histórico de sua criação. Ele se caracteriza pela concordância de um arco com dois segmentos de reta paralelos. Sua construção inicia pelo traçado de uma perpendicular aos segmentos em suas extremidades, criando-se dois pontos de concordância (C1 e C2). Em seguida, é necessário construir a mediatriz que divide o segmento desses pontos de concordância, criando-se o centro de concordância (O) no ponto médio do segmento. Nesse caso, os pontos de concordância e o centro do arco são colineares. Por fim, com o compasso no centro de concordância, deve-se desenhar o arco concordante, conforme leciona Januário (2010) e mostra a Figura 10. Figura 10. Passos para a construção de um arco pleno ou romano. Outro arco amplamente conhecido é chamado de arco ogival, arco comum na arquitetura gótica da Alta Idade Média. A sua versão mais simples se ca- racteriza pela concordância de dois arcos simétricos entre si a dois segmentos de reta paralelos. Nesse caso, o centro de concordância de um arco coincide com o ponto de concordância do outro arco com o segmento. Pela simetria, a mesma situação ocorre em ambos lados, conforme mostra a Figura 11. Figura 11. Passos para a construção de um arco ogival. Concordância de retas, arcos e circunferência10 Os arcos e as ovais são formas presentes em muitos projetos de arquite- tura, engenharia, mecânica e design, seja na construção de uma ponte, nas curvas de uma estrada, no desenho de uma engrenagem, em tipografias ou em mobiliários. Assim, a concordância entre arcos, retas e circunferências acaba por ser um conhecimento fundamental para os projetos, sendo a solução de muitos problemas que envolvem o desenho geométrico e diversas situações do âmbito profissional. ALBRECHT, C.; OLIVEIRA, L. Desenho geométrico. Viçosa: UFV, 2012. CARVALHO, B. A. Desenho geométrico. 2. ed. Rio de Janeiro: Imperial, 2008. COSTA, D. M. B. Apostila geometria descritiva. Curitiba: UFPR, 2011. JANUÁRIO, A. J. Desenho geométrico. 3. ed. Florianópolis: UFSC, 2010. 11Concordância de retas, arcos e circunferência Conteúdo:
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