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A 1 1’ 2 2’ 3 3’ 4 4’ 5 5’ 6 6’ A’ B B’ C C’ D D’ E E’ F F’ 1’ A’ B ’ C ’ D ’ E ’ F’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ VG (1)R (2)R (3)R (4)R (5)R (6)R Q' Q Q'1 P' P P'1 Q0 VG da abertura angular de (Q) com o PH 1’ V’ V V ’1 CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE PALMAS eber nunes ferreira g e o m e tr ia d e s c ri ti v a 15/11/2020 MATERIAL PROVISÓRIO A CORREÇÃO NÃO FOI FINALIZADA ATUALIZADO EM 3.2 SINAIS 3.1 COORDENADAS 1. INTRODUÇÃO ÍNDICE 2. SISTEMAS DE PROJEÇÃO 3. GEOMETRIA DESCRITIVA 3.2 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA 3.3 VISTA DE PERFIL (TERCEIRA PROJEÇÃO) 4. ESTUDO DA RETA 4.2 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE RETA E PLANO 4.1 DETERMINAÇÃO DE RETAS 4.3 CLASSIFICAÇÃO DAS RETAS 4.3 PARTICULARIDADES 4.4 PERTINÊNCIA DE PONTO À RETA 4.5 PONTOS NOTÁVEIS DA RETA 4.5.1 DETERMINAÇÃO DO TRAÇO HORIZONTAL 4.5.2 DETERMINAÇÃO DO TRAÇO VERTICAL 4.5.3 TRAÇOS HORIZONTAL E VERTICAL NA RETA DE PERFIL 4.5.4 TRAÇOS HORIZONTAL E VERTICAL NAS DEMAIS RETAS 4.6 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS 4.6.1 ANÁLISE DAS POSIÇÕES RELATIVAS EM ÉPURA 4.7 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS DE PERFIL 4.8 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO 5. ESTUDO DOS PLANOS 5.1 DETERMINAÇÃO DE PLANOS 5.2 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DOIS PLANOS 5.3 CLASSIFICAÇÃO DOS PLANOS 5.4 RETAS PERTENCENTES AOS PLANOS 5.5 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO 5.6 PERTINÊNCIA DA RETA AO PLANO EM ÉPURA 5.6.2 RETAS DO PLANO FRONTAL OU DE FRENTE 5.6.1 RETAS DO PLANO HORIZONTAL OU DE NÍVEL 04 04 09 10 11 12 13 16 16 16 16 23 25 26 26 26 27 28 29 29 32 33 35 49 48 45 43 42 38 37 35 eber nunes ferreira 2 5.6.3 RETAS DO PLANO DE PERFIL 5.6.4 RETAS DO PLANO VERTICAL 5.6.5 RETAS DO PLANO DE TOPO 5.7 RETAS DE MÁXIMO DECLIVE (MD) E MÁXIMA INCLINAÇÃO (MI) 5.7.1 QUADRO SÍNTESE DAS RETAS DE MD E MI 6. SÓLIDOS GEOMÉTRICOS 6.1 ÂNGULOS SÓLIDOS 6.3 POLIEDROS IRREGULARES 6.2 POLIEDROS REGULARES 6.4 SÓLIDOS DE REVOLUÇÃO 7. SEÇÃO PLANA 7.1 EXEMPLOS 8.1 REBATIMENTO 8.2 MUDANÇA DE PLANO 8.3 ROTAÇÃO 8. MÉTODOS DESCRITIVOS 6.5 EXERCÍCIOS 6.6 DUAIS 8.1.1 EXEMPLOS 8.2.1 MUDANÇA DE PLANO DE PLANO VERTICAL 8.2.2 MUDANÇA DE PLANO HORIZONTAL 8.2.3 EXEMPLOS 9. PLANIFICAÇÃO 9.1 EXEMPLOS 10. PLANO QUALQUER E OS MÉTODOS DESCRITIVOS 11. BIBLIOGRAFIA 10.1 EXEMPLOS 5.6.6 RETAS DO PLANO PARALELO A LINHA DE TERRA 5.6.7 RETAS DO PLANO QUE PASSA PELA LINHA DE TERRA 5.6.8 RETAS DO PLANO QUALQUER 5.6.9 QUADRO SÍNTESE DE PERTINÊNCIA DE RETA A PLANOS 51 53 55 57 58 60 63 64 66 68 69 70 74 75 77 82 83 91 105 106 107 118 119 120 123 130 140 141 147 148 149 eber nunes ferreira 3 1. INTRODUÇÃO Gaspard Monge nasceu a 10 de maio de 1746, na cidade de Beaune e faleceu em Paris, a 28 de julho de 1818. Com 16 anos já revelava a diversidade de suas aptidões técnicas e intelectuais, mostrando sua habilidade como desenhista e inventor. Era possuidor de "dedos capazes de traduzir com fidelidade geométrica seus pensamentos". Vive-se em um mundo tridimensional, onde os objetos são descritos esquematicamente, fazendo-se referência à altura ,largura e profundidade. Durante muitos séculos, desde quando o homem pré-histórico esboçava suas caças nas paredes das cavernas procurou-se a forma de como representar objetos de um universo tridimensional em superfícies bidimensionais Com o advento da Revolução Industrial, esta necessidade tornou-se ainda mais imperativa, pois o sistema produtivo até então, utilizava-se de mão-de-obra artesanal, onde a "comunicação técnica" ainda não requeria um maior grau de complexidade. A partir do momento em que objetos passam a ser produzidos em quantidade considerável, fez-se necessário o uso da de uma representação projetiva baseada não mais no "olhar humano" que sabidamente vê e interpreta os objetos deformando suas medidas, ângulos e formas, mas, uma representação que contemplasse as reais medidas do objeto, para que sua confecção fosse precisa e confiável. Em sua genialidade, Gaspar Monge, com uma idéia "escandalosamente simples", revoluciona a representação de objetos tridimensionais, imprimindo-lhe um caráter técnico e de precisão. Este questionamento se dá, inicialmente, ao nível da representação dos objetos já existentes, mas em se tratando de elementos que ainda estão na mente do seu criador, o fato se agrava, e ainda mais quando um é o que concebe e outro é o que materializa. Nesse caso, torna-se imprescindível uma maneira de transmitir a idéia do projetista ao seu realizador. Ao olharmos ao nosso redor, podemos perceber que estamos envolvidos por diferentes sistemas projetivos. Uma sessão de cinema,ou a simples sombra de um objeto que varia em função da direção dos raios luminosos, são suficientes para fazermos uma analogia com os diferentes sistemas projetivos. As diversas sombras ou imagens formadas se devem, entre outros fatores, a relação de distância com a superfície onde a sombra é projetada, à direção dos raios, e ao tipo de fonte luminosa, quer seja solar ou artificial. 2. SISTEMAS DE PROJEÇÃO Consideremos um ponto qualquer no espaço, posicionado no finito ou no infinito, como sendo o olho de um observador. Se fosse possível interceptarmos com um plano,os raios visuais que chegam ao olho observador, teríamos uma imagem correspondente ao objeto observado. Esta imagem recebe o nome técnico de projeção. Em função da grandeza do Sol, quando comparada a Terra, e de sua distância para com a mesma, podemos considerar seus raios paralelos entre si. Já a iluminação artificial é considerada puntiforme e sua emissão de raios luminosos se dá de forma radial. Tudo isto, determina diferentes resultados. eber nunes ferreira 4 Também, ao colocarmos uma tela móvel diante dos raios luminosos de um projetor, obteremos distintas projeções (imagens) de acordo com a posição e o tipo de superfície da tela. Analisando os exemplos anteriores, podemos fazer uma analogia com os elementos de um sistema de projeção. Um sistema de projeção é constituído por cinco elementos básicos. São eles: Centro de Projeção, Linha Projetante, Objeto, Projeção e Plano de Projeção. Do centro de projeção (O) parte uma linha projetante (r) que, cortada pelo plano (a), determina a projeção P, do ponto (P). (O) ( )P P (r) Ângulo de Incidência da linha Projetante FINITO / INFINITO Assim podemos estabelecer a seguinte relação: Centro de Projeção Linha Projetante Ponto Objetivo Projeção do Ponto (P) Plano de Projeção Fonte de Luz / Olho do observador Raio Luminoso / Raio Visual Objeto Sombra / Imagem Tela / Anteparo (O) ( r ) (P) P (a) eber nunes ferreira 5 O centro de Projeção (P) é o ponto ou local de onde partem as linhas projetantes, podendo localizar-se no Finito ou Infinito, denominando-se centro Próprio ou Impróprio, respectivamente. Quando consideramos o centro de projeção PRÓPRIO, as linhas projetantes partem divergentes em direção ao plano de projeção correspondendo assim aos raios de uma lâmpada incandescente. Desta forma, temos o Sistema Cônico de Projeção. (O) (A) A A (A) A (A) Quando consideramos o centro de projeção IMPRÓPRIO, as linhas projetantes partem paralelas em direção ao plano de projeção, correspondendo assim aos raios do sol. Observe que no sistema Cilíndrico o ângulo de incidência de todas as linhas projetantes são iguais para uma mesma direção, e o centro de projeção não é percebido por se encontrar no infinito. Estudaremos agora cada um dos sistemas, percebendo suas características e particularidades. Inicialmente, consideraremos o objeto (bidimensional) em uma posição fixa no espaço equidistante (paralelo) ao plano de projeção. No Sistema Cônico a projeção não registra as reais dimensões do objeto, ou seja, ele NÃO É representado em sua verdadeira grandeza (VG). Observe que no exemplo da figura ao lado ocorre uma ampliação do objeto projetado.Neste sistema, o centro de projeção pode ocupar várias posições, o que interferirá no resultado da projeção. (A) A (A)A No Sistema Cilíndrico Oblíquo o objeto é representado em VERDADEIRA GRANDEZA, mas devido aos diferentes valores que o ângulo de incidência pode assumir (em função da direção das linhas projetantes) teremos várias opções para a localização da projeção sobre o plano. Já no Sistema Cilíndrico Ortogonal, o objeto está expresso em sua VG mas, ao contrário dos sistemas anteriores, existe uma única projeção que o representa, pois a direção também é única. (A) A eber nunes ferreira 6 Na figura ao lado,o sistema de projeção é o cilíndrico oblíquo; cilíndrico porque as linhas projetantes são paralelas entre si, e oblíquo porque o ângulo de incidência das linhas projetantes com o plano não é reto. (A) (B) A B (B) (A) A B (C) C (B) (A) A B (C) C (B) (A) A B (C) C No sistema cônico, quando o objeto (bidimensional) não está paralelo ao plano, a projeção deixa de estar semelhante ao objeto no espaço. Já no sistema cilíndrico a projeção deixa de estar congruente ao objeto. VG VG VG Conhecendo melhor o Sistema Cilíndrico Ortogonal (PROJEÇÃO ORTOÉDRICA) A classificação oblíquo e ortogonal dentro do sistema cilíndrico não está em função do ângulo que a linha projetante forma com o objeto , e sim com o plano de projeção. Esta observação se faz necessária, pois até agora temos considerado o objeto paralelo ao plano, onde os ângulos que a linha projetante forma com o objeto e com o plano de projeção são iguais, no entanto serão diferentes quando não houver tal paralelismo. Observe que nos desenhos anteriores o objeto não é projetado em suas dimensões reais, pois no Sistema Cilíndrico o paralelismo é a condição exigida para a obtenção da projeção em verdadeira grandeza. Veja a síntese do Sistema Cilíndrico Ortogonal de Projeção que é o sistema que fundamenta a Geometria Descritiva. Na figura ao lado, o sistema de projeção é o cilíndrico ortogonal. Em ambas figuras o sistema é cilíndrico, classificação esta que está em função do paralelismo entre as projetantes. Quanto à classificação de oblíquo ou ortogonal, depende do ângulo de incidência da projetante com o plano de projeção. Neste caso, sendo o referido ângulo, reto, este recebe a classificação de ortogonal. (A) (B) A B a - A l inha projetante sempre será perpendicular ao plano de projeção. b - O objeto somente será representado em sua VG quando estiver paralelo ao plano de projeção. (A) (B) A B VG90º eber nunes ferreira 7 d - O que altera as dimensões da projeção em relação ao objeto é o ângulo do mesmo em relação ao plano de projeção. c - A distância do objeto ao plano de projeção não interfere na dimensão da projeção, pois as linhas projetantes são paralelas, possuindo, portanto, um mesmo ângulo de incidência. (A) (B) A B (A) (B) A B B (A) (B) A (A) (B) A B (A) (B) A B (A) (B) A B VGVGVG (A) (B) A B VG (A) (B) A B (A) (B) A B Veja o exemplo do círculo inscrito em um quadrado, posicionado de maneira paralela, oblíqua e perpendicular ao plano de projeção. As projeções comportam-se de formas diferentes. VISTA ORTOÉDRICA PROJEÇÃO EM VERDADEIRA GRANDEZA PERSPECTIVA eber nunes ferreira 8 A linha de terra recebe duas barrinhas paralelas em suas extremidades posicionadas sobre o PH. Assim, a correta interpretação da linha de terra permite identificar as posições do PH e PV. Embora o estudo da Geometria Descritiva contemple os quatro diedros, este material didático dará um enfoque quase que exclusivo ao primeiro diedro. Isto facilitará a transição entre o desenho técnico e o desenho arquitetônico. A interseção dos planos horizontal e vertical determina uma reta denominada de Linha de Terra que os divide em semi-planos e estes, por sua vez, delimitam o espaço em quatro regiões denominadas de "diedros". A geometria descritiva (GD)promove o estudo dos objetos através de suas projeções ortoédricas sobre planos perpendiculares entre si. Inicialmente utiliza-se de um plano horizontal e outro vertical. A partir destes dois elementos, Gaspar Monge cria um sistema projetivo que permite registrar a tridimensionalidade dos objetos. Coube ao geômetra italiano Gino Lória o recurso de introduzir, no sistema mongeano de projeção, o terceiro plano perpendicular aos dois primeiros, plano este que recebe o nome de plano de perfil, PP. Antes de apresentarmos as coordenadas vamos estabelecer uma convenção para distinguirmos as diferentes projeções de um mesmo objeto em cada plano. 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. Vale salientar que a Geometria Descritiva faz uso do Sistema Cilíndrico Ortogonal de Projeção, fato este que determina uma única projeção em cada plano de projeção. A projeção do ponto (P) no PH é denominada projeção horizontal P. A projeção do ponto (P) no PV é denominada projeção vertical P'. A projeção do ponto (P) no PP é denominada projeção de perfil P''. A notação do ponto será feita com letras maiúsculas ou números do alfabeto arábico, que deverão estar entre parênteses. A expressão "Ponto" deve ser empregada somente para o objeto. 3. GEOMETRIA DESCRITIVA (P) P P' P" (P) P (P) P' (P) P" 1º 2º 3º 4º DIEDRO DIEDRO DIEDRO DIEDRO eber nunes ferreira 9 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. A linha imaginária, que contém as projeções P e P', é denominada LINHA DE CHAMADA. 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 abcissa, afastamento e cota, onde: 3.1 COORDENADAS Cota ( ): é a distância do ponto ao plano PHct Afastamento ( ): é a distância do ponto ao PVaf As coordenadas e são respectivamente análogas às af ct coordenadas x e y do Plano Cartesiano. Abcissa ( ): é a distância do ponto ao PP.ab Está implícito que a "distância" é a menor possível, ou seja, medida sobre um alinhamento perpendicular ao plano. IDENTIFIQUEMOS ALGUMAS IGUALDADES (P) P P' P"ab 0 af ct A distância do ponto (P) ao PP é igual à distância da Linha de Chamada à origem (intersecção dos três planos). Ambas traduzem a abcissa. A distância do ponto (P) ao PV é igual à distância da projeção horizontal P à LT. Ambas traduzem o afastamento. A distância do ponto (P) ao PH é igual à distância da projeção vertical P' à LT. Ambas traduzem a cota. 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. lin h a d e c h a m a d a linha de chamada (P) P P' P" 0 eber nunes ferreira 10 Cota ( ): é a distância do ponto ao PH.ct Afastamento ( ): é a distância do ponto ao PV.af Abcissa ( ): é a distância do ponto ao PP.ab Abcissa ( ): é a distância da Linha de Chamada à origem.ab Afastamento ( ): é a distância da projeção horizontal à LT.af CONCEITO PROJETIVO Cota ( ): é a distância da projeção vertical à linha de terra.ct abaixo do plano horizontal possuem .................................................cotas negativas; à direita da origem possuem........................................................ abcissas positivas; Então, os pontos (diferentes de projeções) situados: á esquerda da origem possuem.................................................. abcissas negativas; acima do plano horizontal possuem ...................................................cotaspositivas; anteriores ao plano vertical possuem .................................afastamentos positivos e posteriores ao plano vertical possuem ...............................afastamentos negativos. Visto que estaremos priorizando o Primeiro Diedro, estaremos excluindo os sinais negativos para afastamento e cota. 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 cota, quanto para o afastamento. Já a abcissa terá como referencial a origem marcada sobre a linha de terra. 3.2 SINAIS É muito importante esta dupla conceituação das coordenadas, pois é objetivo da Geometria Descritiva 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. PH PV eber nunes ferreira 11 Até agora, temos utilizado a perspectiva, que não é baseada no sistema cilíndrico ortogonal, para apresentação e compreensão da geometria descritiva. A partir deste momento, começaremos a caminhar no sentido de nos valer dela própria, para a análise de figuras e objetos no espaço. Tomemos um ponto com coordenadas genéricas: (A) ( Ab ; Af ; Ct ). Entre o centro de projeção e o objeto, posicionaremos um observador que enxergue com "olhos do sistema cilíndrico ortogonal". Atente para o fato de que o observador 1 percebe as coordenadas abcissa e afastamento, e o observador 2 percebe abcissa e cota. Novamente, uma das coordenadas não é percebida de acordo com a posição do observador. Obs.: A origem sobre a linha de terra registra a posição a ser ocupada oportunamente pelo Plano de Perfil . 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. LINHA DE TERRA LINHA DE TERRA POSIÇÃO 1 POSIÇÃO 2 Mas se unirmos as duas figuras pela Linha de Terra , teremos em um único desenho as coordenadas , e onde a linha de chamada ab af posiciona-se perpendicular à LT. 3.2 REPRESENTAÇÃO EM ÉPURA PH PV PH PV eber nunes ferreira 12 Outra maneira de obtermos o mesmo resultado seria submeter o Plano Horizontal a um giro de 90º no sentido horário. ÚNICO OBSERVADOR Esta operação denomina-se REBATIMENTO. Desta forma, o observador faz "leitura" de todas as coordenadas em uma única posição. Esta forma de representação denomina-se ÉPURA. Observe que o resultado é exatamente o mesmo quando da junção das imagens vistas separadamente pelo observador nas posições 1 e 2 na página anterior. ÉPURA - Chama-se épura a representação e o estudo dos problemas descritivos das figuras e corpos do espaço, dados por suas projeções nos dois planos ortogonais, depois da coincidência desses dois planos após o rebatimento. Este rebatimento poderia acontecer também com o giro do plano vertical sobre o horizontal no sentido anti-horário, e teríamos o mesmo resultado final; mas por questões didáticas adotaremos o giro horário do plano horizontal. Como o plano vertical permanece fixo no espaço, as projeções verticais com cotas positivas continuam a ser registradas acima da LT. Devido ao fato dos planos horizontal e vertical receberem sobre si as três coordenadas necessárias ao estudo dos sólidos durante anos procurou-se desenvolver todos os estudos espaciais apenas com duas vistas ortogonais. No entanto, o uso sistemático do Plano de Perfil tornou a GD mais fácil. Então, o que acontece quando o Plano de Perfil está presente? De igual maneira, as abcissas não sofrem alterações em face ao rebatimento, permanecendo positivas à direita da origem e negativas à esquerda. Desta maneira, as projeções horizontais positivas, na representação em épura, após o rebatimento, passam a ser registradas abaixo da LT, respeitando, assim, o rebatimento. N e s t e e x e m p l o , o s planos foram rebatidos após o registro das três projeções, ou seja, a terceira projeção já existe. Mas como seria obter a terceira projeção à partir das p r o j e ç õ e s r e p r e s e n t a d a s apenas no diedro? Observe que a projeção sobre o Plano de Perfil é composta apenas pelas coordenadas afastamento e da cota. Para que tenhamos um único observador com capacidade de leitura em épura dos três planos simultaneamente, faz-se necessário um segundo rebatimento, agora do Plano de Perfil que sofrerá um giro de 90º para a direita conforme a figura a seguir. 3.3 VISTA DE PERFIL (TERCEIRA PROJEÇÃO) A A' A" af af ct ct A A' A" af af ct ct E ix o A" A A' af af ct ct ab PV PH PV PH PP PP PP eber nunes ferreira 13 PV PH PPPV PH PPPV PH PP PV PH PPPV PH PPPV PH PP PV PH PPPV PH PPPV PH PP A'A'A' A" AAA 1º PASSO Levar as informações relativas ao afastamento e cota até o eixo. Alçar a distância correspondente ao afastamento até a LT. 2º PASSO Cruzar as informações e obter a Vista de Perfil (3ª projeção). 3º PASSO A operação alçamento deve ser feita de maneira a manter inalterada a medida da informação que está sendo transportada. Para isto é necessário o uso do compasso ou do esquadro de 45º, apoiado na régua paralela. A posição primitiva do plano PP é na abcissa "zero", por isto o eixo encontra-se junto à origem. No entanto um objeto pode possuir pontos que podem ficar à direita, à esquerda ou mesmo sobre o PP. OU A" Centrar o compasso A' A A' A" A A' A" A A" A' A OU A" A"A' A' A A 45º eber nunes ferreira 14 Podemos concluir que em relação ao eixo, os resultados são iguais. No entanto, podemos nos deparar com situações em que utilizar o eixo sobre a origem pode dificultar a interpretação das projeções, o que não é desejável. V' V V" A B C D D" A" C" B"C'D'B'A' V' V V" A B C D D" A" C" B" C'D'B'A' O exemplo acima mostra o congestionamento causado pela sobreposição das projeções, embora ambos os desenhos estejam tecnicamente corretos. Visto que o objetivo deste material didático é facilitar o ensino da GD, estaremos, sempre que for conveniente, permitindo o deslocamento do eixo para uma abcissa diferente de zero ou ainda, utilizando um plano de perfil auxiliar. Observe que em todos os casos a vista de perfil está na mesma altura da projeção vertical. Tome isto como regra. Veja o exemplo a seguir. VISTA SUPERIOR VISTA FRONTAL VISTA LATERAL VISTA LATERAL DIREITA (SE CONSIDERARMOS O OBJETO) VISTA LATERAL ESQUERDA (SE CONSIDERARMOS O OBSERVADOR) eber nunes ferreira 15 a - dois pontos distintos; b - um ponto e uma direção; c - dois planos secantes ( )a ( )b( )r ( )a ( )b ( )r(A) (B) (A) 4.2 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE RETA E PLANO (A) A (B) B VG ( )A A ( )B B VG (A) A (B) B (A) A (B) B a- Equidistantes: 1- paralela 2- pertencente b- Concorrentes: 1- oblíqua 2- perpendicular 4.3 CLASSIFICAÇÕES DAS RETAS Grupo 1 - Grupo das retas que estão perpendiculares a um dos planos de projeção e consequentemente paralelas aos outros dois. Assim possuem uma projeção pontual e duas projeções em verdadeira grandeza. São denominadas retas PROJETANTES. Primeiramente estaremos reunindo-as em três grupos. Dois pontos distintos no espaço podem definir sete tipos genéricos de retas. RETA VERTICAL RETA DE TOPO RETA FRONTO-HORIZONTAL Uma reta pode ser determinada por: 4.1 DETERMINAÇÃO DAS RETAS Chama-se projeção de uma reta sobre um plano ao lugar geométrico das projeções de todos os seus pontos sobre esse plano. 4. ESTUDO DA RETA (s) s' s" s VG VG s' s (s) s" VG VGVG VG (s) s' s" s eber nunes ferreira 16 (s) s' s" s VG VG (s) s' s' s" s (s) s" sVG RETA HORIZONTAL RETA FRONTAL RETA DE PERFIL Grupo 2 - Grupo das retas que estão paralelas a somente um dos planosde projeção, consequentemente oblíqua aos outros dois. Assim possuem apenas uma projeção em verdadeira grandeza. Grupo 3 - Grupo das retas oblíquas aos três planos de projeção. Suas projeções não possuem verdadeira grandeza. RETA QUALQUER Agora estudaremos, uma a uma, as retas. Você deverá utilizar a maquete do triedro para analisar a reta que será apresentada por sua perspectiva e épura. VG VG (s) s' s" s VG s' s" s PH PPPV VG - paralela ao PV; e - abcissas iguais; CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO a reta é: - perpendicular ao PH; - paralela ao PP. OS PONTOS da reta possuem: - afastamentos iguais; e - cotas diferentes. EM ÉPURA (Triedro) a projeção: - horizontal é pontual; e a - vertical é perpendicular à LT. Possui VG no PV e PP. a - RETA VERTICAL (s) s' s" s eber nunes ferreira 17 s' s" s PH PPPV VG VG s' s (s) s" VG VG (s) s' s" s VG VG VG VG s' s" s PH PPPV (s) s" sVG s' s" s PH PPPV VG s' CARACTERÍSTICAS - perpendicular ao PV; e - paralela ao PH; OS PONTOS da reta possuem: - paralela ao PP. E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: NO ESPAÇO a reta é: - afastamentos diferentes; e - vertical é pontual. Possui VG no PH e PP. - abcissas iguais; - cotas iguais. - horizontal é perpendicular à LT; e a CARACTERÍSTICAS - abcissas diferentes; - paralela ao PH; - afastamentos iguais; e E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: - vertical é paralela à LT; e a - projeção de perfil é pontual no PP. Possui VG no PH e PV - horizontal é paralela à LT; - paralela ao PV; e - perpendicular ao PP. NO ESPAÇO a reta é: OS PONTOS da reta possuem: - cotas iguais. - cotas iguais. NO ESPAÇO a reta é: - paralela ao PH; - oblíqua ao PP. CARACTERÍSTICAS OS PONTOS da reta possuem: - abcissas diferentes; - oblíqua ao PV; e - afastamentos diferentes; e E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: - horizontal é oblíqua à LT; e a - vertical é paralela à LT. Possui VG no PH. b - RETA DE TOPO c - RETA FRONTO-HORIZONTAL d - RETA HORIZONTAL ou de NÍVEL eber nunes ferreira 18 VG (s) s' s" s s' s" s PH PPPV VG (s) s' s" s VG s' s" s PH PPPV VG s' s PH PPPV (s) s s' s" VG s" VG Esta é a única reta que possui verdadeira grandeza somente na vista de perfil (terceira projeção), daí alguns autores enfatizarem o assunto "vista de perfil", quase que exclusivamente para a reta de perfil. A reta de perfil pode espacialmente tocar ou não a Linha de Terra, isto se reflete em épura através de suas projeções. Observe as terceiras projeções destas retas de perfil, e compare-as. A última delas possui afastamento nulo no mesmo ponto em que a cota também é nula, portanto é uma reta de perfil perpendicular à LT. A outra é ortogonal à LT. - oblíqua ao PH; Possui VG no PV. OS PONTOS da reta possuem: - oblíqua ao PP. - horizontal é paralela à LT; e a - afastamentos iguais; e - cotas diferentes. - vertical é oblíqua à LT. NO ESPAÇO a reta é: - paralela ao PV; e E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: CARACTERÍSTICAS - abcissas diferentes; CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO a reta é: - oblíqua ao PH; - oblíqua ao PV; OS PONTOS da reta possuem: - abcissas iguais; - paralela ao PP. - cotas diferentes. E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: - horizontal é perpendicular à LT; e a - afastamentos diferentes; e - vertical é perpendicular à LT. Possui VG no PP. e - RETA FRONTAL ou de FRENTE f - RETA DE PERFIL RETA DE PERFIL ORTOGONAL À LT. RETA DE PERFIL PERPENDICULAR À LT. eber nunes ferreira 19 (s) s' s" s s' s" s PH PPPV (s) s' s" s s' s" s PH PPPV g - RETA QUALQUER - oblíqua ao PV; e CARACTERÍSTICAS - oblíqua ao PH; - cotas diferentes. OS PONTOS da reta possuem: - afastamentos diferentes; NO ESPAÇO a reta é: NÃO POSSUI PROJEÇÃO EM VERDADEIRA GRANDEZA - abcissas diferentes; - oblíqua ao PP. - horizontal é oblíqua à LT; e - vertical é oblíqua à LT. E M É P U R A ( T r i e d r o ) a projeção: RETA QUALQUER REVERSA À LT. RETA QUALQUER CONCORRENTE À LT. Da mesma forma que a reta de perfil, a reta qualquer também poderá tocar ou não a LT sendo classificada de concorrente ou reversa à LT respectivamente. Faça com elas a mesma comparação que foi feita entre as retas de perfil. - As serão as retas do 3º Grupo.diagonais do cubo - As serão as retas do 2º Grupo.diagonais das faces Dica: para memorizar o nome das retas utilize um cubo "aramado" com as faces paralelas aos planos de projeção. - As serão as retas do 1º Grupo.arestas do cubo (fh) (v) (t) (h) (f) (p) (q) RETAS DO 1º GRUPO RETAS DO 2º GRUPO RETAS DO 3º GRUPO eber nunes ferreira 20 PV PH PP A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A"B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" EXEMPLO: Os pontos (V) e (A) determinam uma reta Os pontos (C) e (D) determinam uma reta Os pontos (C) e (A) determinam uma reta Os pontos (B) e (C) determinam uma reta qualquer (3º Grupo)I II III IV abs = afs = cts = Evidencie com caneta ou lápis colorido cada dupla de pontos nas épuras reduzidas. A resposta correta é desejável, porém o raciocínio espacial é o principal objetivo. Por isso use as maquetes. s s s abs = abs = abs = afs = afs = afs = cts = cts = cts = s s s s s s s s s I II III IV V VI Quando necessário, corte o sinal de igual (=) para transformá-lo em diferente (=) Analise pirâmide representada no triedro e preencha os espaços com o nome da reta e do grupo correspondente. Cada reta (segmento de reta) é determinada por dois pontos distintos. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO Os pontos (C) e (V) determinam uma reta Os pontos (V) e (G), eixo da pirâmide, determinam uma reta V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE Imprima esta folha de exercícios abs = abs = afs = afs = cts = cts = s s s s s s eber nunes ferreira 21 PV PH PP EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO I II III IV V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE INFERIOR A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 I II III IV V VI A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 Analise o hexaedro representado no triedro e preencha os espaços com o nome da reta e do grupo correspondente. Cada reta (segmento de reta) é determinada por dois pontos distintos. Os pontos (4) e (B) determinam uma reta Os pontos (A) e (3) determinam uma reta Os pontos (B) e (2) determinam uma reta Os pontos (1) e (3) determinam uma reta Os pontos (4) e (1) determinam uma reta Os pontos (G) e (4) determinam uma reta abs = abs = abs = abs = abs = afs = afs = afs = afs = afs = cts = cts = cts = cts = cts = s s s s s s s s s s s s s s s Quando necessário, corte o sinal de igual (=) para transformá-lo em diferente (=) abs = afs = cts =s s s Imprima esta folha de exercícios eber nunes ferreira A resposta correta é desejável, porém o raciocínio espacial é o principal objetivo. Por isso use as maquetes. Evidencie com caneta ou lápis colorido cada dupla de pontos nas épuras reduzidas. 22 4.3 PARTICULARIDADES Toda a reta paralela a um plano de projeção poderá pertencer a ele, bastando que a coordenada correspondente seja nula. Isto implica que, espacialmente, a reta se torne pertencente ao plano e coincidente com a própria projeção. O estudo das retas envolve algumas particularidades que destacaremos a seguir. (A) A (B) B VG paralela( )A A ( )B B VG pertencente Para evidenciarmos esta condição particular da reta vamos acrescentar por "sobrenome”, tal característica. Assim sendo, as retas do segundo grupo, horizontal, frontal e de perfil podem pertencer a somente um plano de projeção. RETA HORIZONTAL do PH RETA FRONTAL do PV RETA DE PERFIL do PP (s) s VG s' s" VG (s) s' s" s (s) s" VG s' s (s) s' s" s VG VG (s) s' s' s" s (s) s" sVG RETA HORIZONTAL RETA FRONTAL RETA DE PERFIL (s) s' s" s A única reta que não pode pertencer a nenhum dos planos de projeção é a reta qualquer, pois a mesma se encontra oblíqua aos três planos de projeção. eber nunes ferreira 23 RETA VERTICAL do PV VG VG (s) s' s" s RETA VERTICAL do PP RETA VERTICAL do PV e do PP RETA de TOPO do PH RETA de TOPO do PP RETA de TOPO do PH e PP s' (s) s" VG s VG RETA FRONTO-HORIZONTAL do PH RETA FRONTO-HORIZONTAL do PV RETA FRONTO-HORIZONTAL do PH e do PV (Linha de Terra) (s) s VG s" s' VG (s) s VG s" s' (s) s VG s"s' VG s' (s) s" VG s VG VG (s) s' s" s (s) s' s" s VG VG PH s' s (s) s" VG VG RETA VERTICAL RETA DE TOPO RETA FRONTO-HORIZONTAL As retas do primeiro grupo, vertical, de topo e fronto-horizontal podem pertencer a até dois planos de projeção. VG (s) s's" s VG VG (s) s' s" s s(s) VG s" VG s' eber nunes ferreira 24 - a projeção vertical do ponto sobre a projeção vertical da reta - a terceira projeção do ponto sobre a terceira projeção da reta Um ponto pertence a uma reta quando suas projeções pertencem às projeções de mesmo nome da reta, ou seja: - a projeção horizontal do ponto sobre a projeção horizontal da reta 4.4 PERTINÊNCIA DE PONTO À RETA (s) s' s" s s' s PH PPPV P’ P’ P” PP (P) s" P” (s) (P) P' P' P" P" P P s' s' s" s" s s VG VG RETA DE PERFIL VISTA DE PERFIL Qualquer que seja a reta e um ponto pertencente a ela, estas três condições deverão ser satisfeitas; mas, excetuando-se a reta de perfil, as demais retas podem ser analisadas apenas no diedro (PH e PV), ou seja, um ponto pertencerá a reta se as projeções do ponto pertencerem as respectivas projeções horizontal e vertical da reta. Portanto, a reta de perfil deverá necessariamente ser analisada nas três projeções, o que implica na obtenção da terceira projeção. eber nunes ferreira 25 São pontos onde a reta atravessa planos notáveis. Estaremos enfocando a interseção das retas com os planos horizontal e vertical de projeção. Estes pontos onde a reta "fura" o plano são denominados de traços de reta. (Na GD traço = interseção) 4.5 PONTOS NOTÁVEIS DA RETA O traço de uma reta sobre um plano é sempre um ponto único. Em relação aos planos horizontal e vertical no ambiente do primeiro diedro a reta pode concorrer com eles em três posições genéricas: no PH, no PV e sobre a Linha de Terra. Então o que temos a fazer é a identificação da existência destes pontos na reta. Uma reta somente possui traço sobre um plano quando for concorrente a ele; estando equidistante (paralela ou pertencente) não possuirá o traço. Considerando o ambiente Diédrico e a posição da reta, ela poderá ter de um a dois traços. A exceção fica para a reta frontohorizontal, que é a única reta não concorrente ao PH e PV. PV PH (V) (H) TRAÇOS DA RETA NOS PLANOS HORIZONTAL E VERTICAL DE PROJEÇÃO PONTO NO PV B B’ PONTO NO PH A A’ PONTO NA LT C C’ 4.5.1 DETERMINAÇÃO DO TRAÇO HORIZONTAL H’ H A' A B B' s’ s O traço horizontal (H) sempre pertencerá ao plano horizontal pois, sempre terá cota nula. A projeção H pertencerá a projeção s e a projeção H' pertencerá a projeção s'. Portanto, em épura prolonga- se a projeção vertical até a LT (onde a cota se torna nula) e determina-se a l inha de chamada do ponto (H) procurado. 4.5.2 DETERMINAÇÃO DO TRAÇO VERTICAL A'V’ V A B B's’ s O traço vertical (V) sempre pertencerá ao plano vertical pois, sempre terá afastamento nulo. Portanto, em épura prolonga-se a projeção horizontal até a LT (onde o afastamento se torna nulo) e determina-se a linha de chamada do ponto (V) procurado. A projeção V pertencerá a projeção s e a projeção V' pertencerá a projeção s'. VG (s) s' s" s "H H' H(H) V" (s) s' s" s V V'(V) eber nunes ferreira 26 VG A A' B' H’ r' r B H H’ V’ H V r' r VG A V B r A' B' V’r' Para determinarmos um traço prolonga-se inicialmente a projeção de nome contrário até que a mesma concorra com a LT, onde será determinada a linha de chamada correspondente ao traço procurado. Atenção: esta regra não é válida para a reta de perfil que exige a determinação de seus pontos na vista de perfil. Vejamos outros exemplos em épura. EM RESUMO TEMOS: Se a reta é concorrente à LT, mas possui dois traços (retas de perfil e qualquer), eles estarão coincidentes na própria LT, ou seja, o ponto de afastamento nulo, também é o ponto de cota nula. Atente para o fato de que dois pontos coincidentes não definem uma reta. H'H(H) VV'(V) (s) s' s" H" V" s Ou seja, V H' na LT. Tome isto como regra. V - projeção horizontal do traço vertical (projeção referente ao afastamento nulo); H' - projeção vertical do traço horizontal. (projeção referente a cota nula). Observe nos exemplos anteriores que duas projeções encontram-se obrigatoriamente sobre a LT. São elas: Desta maneira, temos que prolongar a terceira projeção da reta que encontrará as projeções H" e V" e retornar com as informações para a abcissa correspondente determinando assim as projeções dos traços horizontal e vertical respectivamente. A obtenção dos traços horizontal e vertical na reta de perfil é realizada através da utilização da terceira projeção (vista lateral), pois neste tipo de reta a simples análise no diedro não é suficiente para a identificação da pertinência do ponto à reta. 4.5.3 TRAÇOS HORIZONTAL E VERTICAL NA RETA DE PERFIL eber nunes ferreira 27 (s) s' s" s VG VG PH PPPV VG VG (s) s' s" H" H' s H( )H PPPV PH s' s PPPV PH (s) s" V" V V'( )V RETA VERTICAL RETA DE TOPO RETA FRONTO-HORIZONTAL V" (s) s' s" s V V'(V) PPPV PH VG (s) s' s" s "H H' H(H) PPPV PH (s) s' s" s H" V" H(H) H'V V'(V) PPPV PH RETA HORIZONTAL RETA FRONTAL RETA DE PERFIL H' (s) s' s" s H" V" V H(H) V'(V) PPPV PH H'H(H) VV'(V) PPPV PH (s) s' s" H" V" s (s) s s' s" PPPV PH H" V" H'H(H) VV'(V) RETA QUALQUER RETA QUALQUER RETA DE PERFIL ORTOGONAL À LT PERPENDICULAR À LTCONCORRENTE À LTREVERSA À LT 4.5.4 TRAÇOS HORIZONTAL E VERTICAL NAS DEMAIS RETAS eber nunes ferreira 28 (a) (b) COINCIDENTES CONCORRENTES PARALELAS PERPENDICULARES (a) (b) (a) (b) (a) (b) REVERSAS (a) (b) (c) (r) ORTOGONAIS (a) (b) (r) (c) a - Quando coplanares podem ser: 4.6 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS RETAS QUE ADMITEM A POSSIBILIDADE DE PERTENCEREM A UM MESMO PLANO Quando concorrentes, e formarem um ângulo reto, são denominadas de retas perpendiculares. Tanto as retas paralelas, quanto as concorrentes, podem pertencer a planos d is t in tos , mas a inda ass im são consideradas coplanares, pois sempre existirá um plano que as contenham b - Quando não coplanares podem ser: RETAS QUE NÃO ADMITEM A POSSIBILIDADE DE PERTENCEREM A UM MESMO PLANO Todas as retas de um plano que não concorrem com uma reta perpendicular a ele são denominadas ortogonais em relação à referida reta. Todas as retas de um plano que não concorrem com uma reta oblíqua a ele são denominadas reversas, ou ainda revessas em relação à referida reta. Duas retas podem: - possuir mais de um ponto comum (coincidentes). - não possuir ponto comum (paralelas e reversas); - possuir um único ponto comum (concorrentes ou incidentes); Com exceção das retas de perfil, poderemos, através da análise das projeções no diedro (PH e PV), conhecer qual é a posição relativa entre ambas, isto porque a reta de perfilnecessita de ser analisada no triedro. Teorema: duas retas concorrentes projetam-se em geral, segundo projeções concorrentes. a- Retas Concorrentes: duas retas coplanares que possuem um único ponto comum são denominadas concorrentes ou incidentes. 4.6.1 ANÁLISE DAS POSIÇÕES RELATIVAS EM ÉPURA eber nunes ferreira 29 b’ PRIMEIRO CASO AS PROJEÇÕES DE MESMO NOME SÃO PARALELAS ENTRE SI. DUAS PROJEÇÕES DE MESMO NOME SE CONFUNDEM E AS OUTRAS DUAS SÃO PARALELAS. DUAS PROJEÇÕES PONTUAIS DE MESMO NOME SÃO DISTINTAS. SEGUNDO CASO TERCEIRO CASO a’ b a b’ a’ ba b’ a’ b a b’ PRIMEIRO CASO AS PROJEÇÕES DE MESMO NOME, DAS DUAS RETAS, NÃO CONCORREM EM UMA MESMA LINHA DE CHAMADA. UMA PROJEÇÃO PONTUAL NÃO PERTENCE À PROJEÇÃO DE MESMO NOME DA OUTRA RETA. SEGUNDO CASO a’ b a b’ a’ b a b’ PRIMEIRO CASO AS PROJEÇÕES DE MESMO NOME, DAS DUAS RETAS, CONCORREM EM UMA MESMA LINHA DE CHAMADA. DUAS PROJEÇÕES DE MESMO NOME, SE CONFUNDEM, E AS OUTRAS DUAS SÃO CONCORRENTES. UMA PROJEÇÃO PONTUAL PERTENCE A PROJEÇÃO DE MESMO NOME DA OUTRA RETA. SEGUNDO CASO TERCEIRO CASO a’ b a b’ a’ ba b’ a’ b a b- Retas Paralelas: duas retas coplanares, que não possuem ponto comum são denominadas, retas paralelas. Teorema: duas retas paralelas projetam-se em geral, segundo projeções paralelas. c- Retas Reversas: duas retas são reversas quando não possuírem ponto comum e não forem paralelas; portanto, poderemos identificá-las por exclusão, ou observando os dois casos abaixo. Duas retas concorrentes podem ser perpendiculares. Veja o teorema de Monge na página seguinte Duas retas reversas podem ser ortogonais. eber nunes ferreira 30 ORTOGONAIS (s) r s (r) PERPENDICULARES (s) (r) r s VG PERPENDICULARES (s) (r) rs VG b’ b’ a’ a’ A’ A B’ B R’ R S’ S b b a a d- Retas Coincidentes: duas retas são coincidentes quando suas projeções de mesmo nome se confundem. Na prática, é uma única reta com dois nomes. Atenção: podemos ter segmentos não coincidentes sobre retas coincidentes. e- Perpendicularismo Teorema de Monge: "Quando duas retas são perpendiculares entre si no espaço, sendo uma delas paralela a um plano dado, sem que a outra seja perpendicular ao plano, as projeções destas duas retas sobre o plano são perpendiculares entre si. ... e ortogonais se forem reversas. Mas quando uma for paralela e a outra perpendicular ao plano, basta a projeção pontual pertencer à outra projeção e serão perpendiculares entre si no espaço ... ... contudo, se a projeção pontual estiver fora, serão ortogonais. Observação: quando duas retas perpendiculares ou ortogonais no espaço (casos particulares de retas concorrentes e retas reversas respectivamente) estiverem oblíquas a um plano dado, somente serão identificadas, com o uso de métodos descritivos,mas por hora poderemos identificá- las como concorrentes ou reversas. PERPENDICULARES (s) (r) r s VG Em épura, isto significa que, se uma projeção de uma reta forma um ângulo reto com a projeção em VG de uma outra, as retas serão perpendiculares se concorrentes... eber nunes ferreira 31 PARALELAS COICIDENTES CONCORRENTES PERPENDICULARES PP PP PP PPPV PV PV PV PH PH PH PH (a) (a) (a) (b) (b) (b) (a) a" a" a" a" b" b" b" b"(b) a" b" PARALELAS PPPV PH (a) (b) a" b" PV PARALELAS PPPV PH (a) (b) a" b" ORTOGONAIS PPPV PH (b) (a) PP a" b" REVERSAS PV PH (b) (b) (a) 4.7 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DUAS RETAS DE PERFIL No estudo das posições relativas entre duas retas de perfil, iremos recorrer ao uso da terceira projeção, também conhecida por vista lateral. Podemos encontrá-las em duas situações genéricas: quando possuírem a mesma abcissa e quando as abcissas forem distintas. a - Duas Retas de Perfil em uma mesma abcissa. POSSUINDO A MESMA ABCISSA JAMAIS SERÃO REVERSAS OU ORTOGONAIS. b - Duas Retas de Perfil em abcissas diferentes POSSUINDO ABCISSAS DIFERENTES, JAMAIS SERÃO CONCORRENTES OU PERPENDICULARES. projeções de perfil paralelas projeções de perfil coincidentes projeções de perfil concorrentes projeções de perfil perpendiculares projeções de perfil paralelas projeções de perfil coincidentes projeções de perfil concorrentes projeções de perfil perpendiculares eber nunes ferreira 32 A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A"B"D' V' D" V" PV PH PP A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" Analise a pirâmide representada no triedro e preencha os espaços com o nome da posição relativa entre cada dupla de retas. As posições relativas entre duas retas distintas podem ser: paralelas, concorrentes, perpendiculares, reversas, ortogonais. Lembre-se que retas perpendiculares e retas ortogonais são casos particulares das retas concorrentes e retas reversas respectivamente. A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" 4.8 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" EXEMPLOS: I II III IV V VI concorrentes paralelas (1º caso) (2º caso) I II III IV V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE As retas dadas pelos pontos (V)(A) e (V)(B) são As retas dadas pelos pontos (A)(B) e (C)(D) são As retas dadas pelos pontos (A)(C) e (B)(D) são As retas dadas pelos pontos (A)(B) e (C)(V) são As retas dadas pelos pontos (A)(D) e (V)(B) são As retas dadas pelos pontos (V)(G) e (C)(B) são Imprima esta folha de exercícios eber nunes ferreira Evidencie com caneta ou lápis colorido cada dupla de retas (segmentos) nas épuras reduzidas. 33 PV PH PP A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 Analise o hexaedro representado no triedro e preencha os espaços com o nome da posição relativa entre cada dupla de retas. As posições relativas entre duas retas distintas podem ser: paralelas, concorrentes, perpendiculares, reversas, ortogonais. Lembre-se que retas perpendiculares e retas ortogonais são casos particulares das retas concorrentes e retas reversas respectivamente. I II III IV V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE INFERIOR As retas dadas pelos pontos (A)(4) e (D)(1) são As retas dadas pelos pontos (4)(B) e (A)(C) são As retas dadas pelos pontos (G)(1) e (D)(4) são As retas dadas pelos pontos (D)(2) e (4)(B) são As retas dadas pelos pontos (A)(D) e (2)(3) são As retas dadas pelos pontos (C)(3) e (B)(2) são I II III IV V VI Imprima esta folha de exercícios eber nunes ferreira Evidencie com caneta ou lápis colorido cada dupla de retas (segmentos) nas épuras reduzidas. 34 (A) (B) (C) TRÊS PONTOS DISTINTOS NÃO COLINEARES UMA RETA E UM PONTO EXTERIOR A ELA DUAS RETAS CONCORRENTES DUAS RETAS PARALELAS UMA RETA E UMA DIREÇÃO 5.1 DETERMINAÇÃO DE PLANOS Na geometria elementar temos planos definidos por: 5. ESTUDO DOS PLANOS A GD representa os planos, além dos modos fornecidos pela geometria elementar, pelos seus traços. Assim como as retas, os planos podem ocupar várias posições em relação aos planos de projeção, recebendo por isso nomes diferentes. Traço de plano é a reta resultante da interseção deste em outro plano. (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) eber nunes ferreira 35 TRAÇO HORIZONTAL TRAÇO HORIZONTAL TRAÇO VERTICAL TRAÇO VERTICAL TRAÇO DE PERFIL TRAÇO DE PERFIL Q' Qo Q Denominaremos de TRAÇO DE PERFIL ou TERCEIRO TRAÇO, a interseção do plano com o plano de perfil. Este traço será uma reta de abcissa constante. O traço de um plano sobre o plano vertical de projeção é uma reta de afastamento nulo, sendo denominadade TRAÇO VERTICAL. O traço de um plano sobre o plano horizontal de projeção é uma reta de cota nula, sendo denominada de TRAÇO HORIZONTAL. Estaremos adotando as iniciais dos nomes genéricos dados aos planos na língua portuguesa. Utilizando por exemplo o plano (Q) temos: As posições dos traços de um plano em relação à LT são variáveis, isto é, podem os traços ocupar posições diferentes, conforme a situação do plano, mas quando um plano for oblíquo à LT, determinará sobre ela um único ponto de concorrência. Deste ponto nascem os traços horizontal e vertical. O valor da abcissa deste ponto, permite determinar os traços dos planos à partir do conhecimento da angulação destes com a LT. Este ponto recebe a notação em épura de Qo para um plano (Q), To para um plano (T) e assim por diante. Lembre-se que ele possui afastamento e cota nulos, mas, sua abcissa pode assumir diferentes valores. eber nunes ferreira 36 PARALELOS COINCIDENTES b) - quando oblíquos: CONCORRENTES PERPENDICULARES Denominaremos o traço (interseção) resultante do perpendicularismo entre dois planos de traço projetante. (Um dos dois é plano de projeção). Na GD quando um plano está perpendicular a um plano de projeção, ele é denominado de plano projetante. Esta particularidade, se bem entendida, facilitará em muito o estudo dos planos. Antes de classificarmos os planos segundo suas posições no triedro, detalharemos melhor as características dos planos projetantes. Quando um plano é projetante, seu traço representa, não somente a si próprio, mas, toda infinita superfície plana. Observe que as linhas projetantes, ao incidirem perpendicularmente sobre o plano de projeção, têm suas trajetórias sobre o plano (a), o que implica na localização das projeções dos elementos pertencentes a este plano, sobre o próprio traço projetante. Então podemos concluir que: Quando um plano não é projetante, seu traço traduz tão somente sua interseção com o plano de projeção, portanto todos os demais elementos do plano projetam-se fora dele. O traço projetante recebe sobre si todas as projeções de mesmo nome, dos elementos pertencentes ao plano. Tome isto como regra. - o traço de perfil, quando projetante, recebe as projeções de perfil dos elementos pertencentes ao plano. Isto significa que: - o traço horizontal, quando projetante, recebe as projeções horizontais dos elementos pertencentes ao plano; - o traço vertical, quando projetante, recebe as projeções verticais dos elementos pertencentes ao plano; e Um plano em relação a outro plano poderá estar oblíquo ou equidistante. a) - quando equidistantes: 5.2 POSIÇÕES RELATIVAS ENTRE DOIS PLANOS (B) (A) A B (C) C Projeções de Figuras sobre Planos NÃO Projetantes (NÃO Perpendiculares) Projeções fora do Traço (A) (B) (C) C Projeções de Figuras sobre Planos Projetantes (Perpendiculares) Projeções sobre o Traço eber nunes ferreira 37 PORÇÃO ÚTIL DO PLANO NO 1º DIEDRO PLANO DE PERFILPLANO HORIZONTAL PLANO FRONTAL 3º GRUPO1º GRUPO 2º GRUPO PLANO QUALQUERPLANO DE TOPO PLANO PARALELO À LTPLANO VERTICAL PLANO QUE PASSA PELA LT 5.3 CLASSIFICAÇÃO DOS PLANOS Os planos são ilimitados, o que permite que os mesmos alcancem mais de um diedro. Contudo, priorizaremos o estudo dos planos às suas porções úteis no primeiro diedro, ou seja, todos os pontos que possuam afastamentos e cotas iguais ou superiores a zero. Analisados em relação aos três planos de projeção, os planos podem ser classificados em três grupos. Grupo 2 - Grupo dos planos que são perpendiculares a somente um dos planos de projeção, e consequentemente, oblíquos aos outros dois. Grupo 1 - Grupo dos planos que são paralelos a um dos planos de projeção, e consequentemente, perpendiculares (projetantes) aos outros dois. Grupo 3 - Grupo dos planos que são oblíquos aos três planos de projeção, consequentemente, jamais será paralelo ou perpendicular a qualquer um dos planos de projeção. O entendimento do conceito de plano projetante é estendido as figuras planas no espaço. Sempre que uma figura plana estiver perpendicular a um plano sua projeção sobre ele, será um segmento de linha reta. - Os Planos do 3º. Valem-se de uma diagonal de três faces do cubo. Dica: para memorizar o nome dos plano utilize um cubo "aramado" com as faces equidistantes aos planos de projeção. - Os Planos do 1º Grupo são análogos as faces do Cubo. (Valem-se das arestas) - Os Planos do 2º. Valem-se de duas arestas e de duas diagonais da face do cubo. Figuras Planas do Grupo 1 Figuras Planas do Grupo 2 Figuras Planas do Grupo 3 PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA (EM VG) - LINHA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - FIGURA VG Posições Relativos de Figuras Planas no Triedro DICAS PLANO DE PERFILPLANO HORIZONTALPLANO FRONTAL PLANO DE TOPO PLANO PARALELO À LTPLANO VERTICAL PLANO QUE PASSA PELA LT PLANO QUALQUER Aresta do Cubo sobre LT eber nunes ferreira 38 a - PLANO HORIZONTAL ou DE NÍVEL (PLANO PROJETANTE NO PV E NO PP) b - PLANO FRONTAL ou DE FRENTE (PLANO PROJETANTE NO PH E NO PP) c - PLANO DE PERFIL (PLANO PROJETANTE NO PH E NO PV) P' P Po (F) F F" F CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - perpendicular ao PH; - paralelo ao PV; e - perpendicular ao PP. CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - paralelo ao PP. - perpendicular ao PV; e - perpendicular ao PH; (L) L' L'' L' CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - perpendicular ao PV; e - paralelo ao PH; - perpendicular ao PP. C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO) - possui apenas o traço vertical paralelo à LT. C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO): possui apenas o traço horizontal paralelo à LT CARACTERÍSTICAS EM ÉPURA (DIEDRO) - os t r aços ho r i zon ta l e ve r t i ca l são perpendiculares à LT. L'' F'' (P) P P' Po eber nunes ferreira 39 K" K' K - perpendicular ao PH; - oblíquo ao PV; e CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - oblíquo ao PP. - perpendicular ao PP. CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - oblíquo ao PH; - oblíquo ao PV; e - oblíquo ao PH; - perpendicular ao PV; e - oblíquo ao PP. CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - traço vertical oblíquo à LT; e - traço horizontal perpendicular à LT. C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO): - traço horizontal oblíquo à LT; e C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO) - traço vertical perpendicular à LT. - traços horizontal e vertical paralelos à LT. CARACTERÍSTICAS EM ÉPURA (DIEDRO) d - PLANO DE TOPO (PLANO PROJETANTE NO PV) e - PLANO VERTICAL (PLANO PROJETANTE NO PH) f - PLANO PARALELO A LT (PLANO PROJETANTE NO PP) Z' Zo Z'' T To T' T'' (Z) Z Z"Z' (K) K K' K'' (T) T' T" T eber nunes ferreira 40 X X ' X" (A) A' A (X) X" X X' A’ A” A (Q) Q"Q' Q Qo Q' Q Qo - oblíquo ao PV; e - oblíquo ao PH; - oblíquo ao PP. CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO CARACTERÍSTICAS NO ESPAÇO: - oblíquo ao PH; - oblíquo ao PV; e - perpendicular ao PP. C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO) - traços horizontal e vertical coincidentes na LT. C A R A C T E R Í S T I C A S E M É P U R A (DIEDRO) - traços horizontal e vertical oblíquos à LT. h - PLANO QUALQUER (ÚNICO PLANO NÃO PROJETANTE) g - PLANO QUE PASSA PELA LT (PLANO PROJETANTE NO PP) Este plano não consegue ser definido por seus traços no diedro, pois para os mesmos traços pode o plano assumir diferentes angulações com o PV e o PH, necessitando portanto, de um ponto que o fixe no espaço. No exemplo abaixo o ponto (A) é o ponto auxiliar. Q'' eber nunes ferreira 41 ( )t (v) (p) (t) (f) (q) (fh) (h) (t) (fh) (v) ( )f (fh) (p) (q) (v) (q) (h) (q) (f) (p) (h)(fh) q)( p)( Antes de analisarmos em épura, a pertinência das retas aos planos, apresentaremos os tipos de retas genéricas que cada plano pode conter. Atente para o fato de que o plano qualquer é o único plano que contém quatro tipos diferentes de retas, enquanto os demais,apenas três. Lembre-se que os traços dos planos (que são retas), já revelam tipos de retas pertencentes ao plano. 5.4 RETAS PERTENCENTES AOS PLANOS PLANO FRONTAL PLANO DE PERFILPLANO HORIZONTAL PLANO VERTICAL PLANO PARALELO À LTPLANO DE TOPO PLANO QUALQUERPLANO QUE PASSA PELA LT h- horizontal f - frontal v - vertical t - de topo fh - fronto-horizontal p - de perfil q - qualquer Abreviações dos nomes das retas: eber nunes ferreira 42 A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" Analise a pirâmide representada no triedro e preencha os espaços com o nome do plano definido pelos três pontos indicados. Lembre-se de que três pontos distintos não colineares no espaço determinam um Plano. 5.5 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO DO CONTEÚDO A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" EXEMPLOS: I II III IV V VI I II III IV V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE Evidencie com caneta ou lápis colorido cada triângulo formado pelas retas (segmentos) nas épuras reduzidas. Os pontos (V),(C) e (B) determinam um plano Os pontos (A),(B) e (C) determinam um plano Os pontos (A),(G) e (V) determinam um plano Os pontos (V),(A) e (D) determinam um plano Os pontos (V),(D) e (B) determinam um plano Os pontos (A),(B) e (V) determinam um plano de TOPO VERTICAL PARALELO a LT FIGURA - FIGURA - LINHA FIGURA - FIGURA - LINHA FIGURA - FIGURA - LINHA A B CD V A' B'C' C" A"B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" A B CD V A' B'C' C" A" B"D' V' D" V" Imprima esta folha de exercícios Posições Relativos de Figuras Planas no Triedro Figuras Planas do Grupo 1 Figuras Planas do Grupo 2 Figuras Planas do Grupo 3 PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA (EM VG) - LINHA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - FIGURA VG PV PH PP eber nunes ferreira 43 PV PH PP Analise o hexaedro (cubo) representado no triedro e preencha os espaços com o nome do plano definido pelos três pontos indicados. Lembre-se de que três pontos distintos não colineares no espaço determinam um Plano. I II III IV V VI IDENTIFIQUE O PONTO (G) NO CENTRO DA BASE INFERIOR A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 Os pontos (A),(2) e (4) determinam um plano Os pontos (4),(B) e (2) determinam um plano Os pontos (A),(D) e (2) determinam um plano Os pontos (1),(3) e (C) determinam um plano Os pontos (D),(1) e (3) determinam um plano Os pontos (D),(1) e (G) determinam um plano I II III IV V VI A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 A'D' B'C' 1'4' 2'3' A"D"B"C" 1"4"2"3" D 4 C 3 B 2 A 1 Evidencie com caneta ou lápis colorido cada triângulo formado pelas retas (segmentos) nas épuras reduzidas. Imprima esta folha de exercícios Posições Relativos de Figuras Planas no Triedro Figuras Planas do Grupo 1 Figuras Planas do Grupo 2 Figuras Planas do Grupo 3 PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA (EM VG) - LINHA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - FIGURA VG eber nunes ferreira 44 x’ x s’ s’ s s r’ r’ r r A' A' A A 1’ 1 2’ 2 (s) (r) (x) s’ s’ x’ x s s r’ r’ r r A' A' A A 1’ 1 (s) (r) (x) 5.6 PERTINÊNCIA DA RETA AO PLANO EM ÉPURA De maneira prática uma reta pertence a um plano quando possui dois pontos distintos sobre ele. Apresentaremos cinco condições para uma reta pertencer a um plano para analise em épura. As condições a e b não requerem a utilização dos traços do plano. a - Toda reta concorrente com duas retas de um plano, em pontos distintos, pertence ao plano b - Toda reta concorrente com uma reta de um plano e paralela a outra do mesmo plano está contida no plano. eber nunes ferreira 45 Qo Q(H) )(V (s) Q’ H' A' s' s A B' Q' Q Qo B V' H V Qo Q ( )A (V) (H)º (s) Q' Qo Q(H) (s) Q' Q' Q Qo s' A’ B' B H' A s H As condições c e d utilizam-se dos traços do plano c - Toda reta que tem seus traços (V) e (H) distintos, sobre os traços de mesmo nome do plano, está contida no plano. Neste caso, faz-se necessário a utilização de um ponto auxiliar sobre o plano. Quando uma reta (qualquer ou perfil) possuir os dois traços, e estes forem coincidentes (isto só acontece na LT), embora sejam nominalmente dois pontos se constituem geometricamente em um único ponto, o que não é suficiente para determinar a pertinência da reta sobre o plano. d - Toda reta que se apóia em um dos traços do plano e é paralela ao outro, está contida no plano. eber nunes ferreira 46 PLANO PARALELO À LT PROJETANTE NO PP K" K’ K A' H’ H” V” s' s AH B' V’ B V s” A” B" B a' a A' A B' T' T To B r A r' A' B' T' T To PLANO DE TOPO (a) a T To a'T' Os demais planos poderão ser analisados no diedro, exceto os planos paralelos à LT e os planos que passam pela LT, que deverão ser analisados no triedro (uso da terceira projeção). e - CASOS IMEDIATOS (PLANOS PROJETANTES) - Toda reta (neste caso válido para qualquer ente geométrico possível de pertencer a um plano) que possui sua projeção sobre o traço projetante de mesmo nome, pertence ao plano. (Ver páginas 34) O único plano não projetante é o plano qualquer, portanto ele está fora desta análise. É importante salientar que nesta condição de análise, não se necessita dos traços da reta, mas quando determinados obedecerão às condições respectivas expostas anteriormente. A seguir apresentaremos através da perspectiva e da épura as retas pertencentes a cada plano, observe que os traços das retas pertencem aos traços de mesmo nome do plano. K"K' K H' (s) s' s" s H" V" V H( )H V'( )V (K) PROJETANTE NO PV eber nunes ferreira 47 PPPV PH L' (L) L" (s) s" s "V V s' º V' (V) º L' L" (s) s' s" s PPPV PH (L) PLANO HORIZONTAL reta de topo PLANO HORIZONTAL reta fronto-horizontal PLANO HORIZONTAL / reta de topo L' B A s V L"s"A" B"s' A' B' V' V" VG VG 5.6.1 RETAS DO PLANO HORIZONTAL OU DE NÍVEL A's' s A B'L' L" B VG VG PLANO HORIZONTAL / reta fronto-horizontal s" A" B" PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 48 L"L' (s) s' s" s V V'(V)º PPPV PH (L) PLANO HORIZONTAL reta horizontal (s) s s' s" PPPV PH F F" (F) PLANO FRONTAL reta fronto-horizontal A's' s A B' F" F B VG VG PLANO FRONTAL / reta fronto-horizontal s” A" B" 5.6.2 RETAS DO PLANO FRONTAL OU DE FRENTE A's' s s" A" A B'L' L"B" B VG V' V" V PLANO HORIZONTAL / reta horizontal RETAS DO PLANO HORIZONTAL OU DE NÍVEL (Continuação) PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 49 PPPV PH (s) F F" (F) s' s s" H(H)ºº s' s" PPPV PH F F" s H(H)º H' (F) (s) PLANO FRONTAL reta vertical PLANOFRONTAL reta frontal PLANO FRONTAL / reta vertical F F'' B' B" A' A" s' s" H" s A B H VG VG H' PLANO FRONTAL / reta frontal A' s' sA B' F" F B VG H' H s" A" B" H" RETAS DO PLANO FRONTAL ou DE FRENTE (Continuação) PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 50 (s) s s' s" PPPV PH V" Po P' P V V'(V) º º º (P) PLANO DE PERFIL reta vertical PLANO DE PERFIL reta de topo P' P Po VG VG s A B H H' A' A” s" B' B” H" PLANO DE PERFIL / reta vertical s’ 5.6.3 RETAS DO PLANO DE PERFIL PLANO DE PERFIL / reta de topo B A s V s"A" B"s' A' B' V' V" VG VG P' Po P H(H)º º (s) s PPPV PH H" P' P (P) s" s' Po H' PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 51 (s) s s' s" PPPV PH H" V"º Po P' P H'H(H)º º VV'(V)º º (P) P" (s) s' s" s PoP' P H" V" H(H)º H'V º V'(V)º PPPV PH (P) PLANO DE PERFIL reta de perfil perpendicular a linha de terra PLANO DE PERFIL reta de perfil ortogonal a linha de terra P' P Po A' s' s A PLANO DE PERFIL / reta de perfil perp. a LT s" A" V" H"V V' H H' VG A' H" V" s' s A H B' V' B PLANO DE PERFIL / reta de perfil ort. a LT A" V H' s" B" VG Po P' P RETAS DO PLANO DE PERFIL (Continuação) PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 52 Z Z' Z" Zo (Z)(s) s' s" H"H' s H(H)ºº PPPV PH Z Z' V" Z" (Z) (s) s' s" s Zo V V'(V)º PPPV PH PLANO VERTICAL reta vertical PLANO VERTICAL reta horizontal A' s' s s"A" A B' Z' Z Zo Z" B" B V' V" V PLANO VERTICAL / reta horizontal VG VG VG s A B H H' A' A" s" B' B" Z' Z Zo Z" H" PLANO VERTICAL / reta vertical s' 5.6.4 RETAS DO PLANO VERTICAL PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 53 H' (s) s' s" sZo Z' Z" (Z) Z H" V" V H(H)º V'(V)º PPPV PH Z Z' Z" (Z) (s) s' s" s Zo H" V'' º PPPV PH H'H(H)º º VV'(V)º º PLANO VERTICAL reta qualquer reversa a linha de terra PLANO VERTICAL reta qualquer concorrente a linha de terra A' s s’ s" A" A B' Z' Z Zo Z" B" B PLANO VERTICAL / reta qualquer conc. a LT V V’ H H’ V” H” H' A' s s" A" A B' Z' Z Zo Z" B" B H" V' V" H V PLANO VERTICAL / reta qualquer reversa a LT s' RETAS DO PLANO VERTICAL (Continuação) PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 54 T '' T To T' (s) s' s" s H" H' H(H) PPPV PH (T) T To T' T '' (s) s' s" s V" V (T) PLANO DE TOPO reta de topo PLANO DE TOPO reta frontal VG VG T To T" s"A" B" B PLANO DE TOPO / reta de topo A s T' V" V s'A' B' V' 5.6.5 RETAS DO PLANO DE TOPO VG T To T" s" A" B" B H" PLANO DE TOPO / reta frontal A sH T' s' A' B' H' PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 55 T To T ' T ''H" V" (s) s' s" s PPPV PHH'H(H) VV'(V) (T) PLANO DE TOPO reta qualquer reversa a linha de terra PLANO DE TOPO reta qualquer concorrente a linha de terra H' A' s' s s" A" A B' T' T To T" B" B H" V' V" H V PLANO DE TOPO / reta qualquer reversa a LT A' s' s s" A" A B' T' T To T" B" B PLANO DE TOPO / reta qualquer conc. A LT V V’ H H’ V” H” T '' T To 'T V" V (s) s' s" s H" H' H(H) V' PPPV PH (T) (V) RETAS DO PLANO DE TOPO (Continuação) PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 56 K" K' (K) K (s) s' s" s PPPV PH K"K' K H' (s) s' s" s H" V" V H(H)º V'(V)º PPPV PH (K) PLANO PARALELO À LT reta fronto-horizontal PLANO PARALELO À LT reta qualquer reversa a linha de terra 5.6.6 RETAS DO PLANO PARALELO A LINHA DE TERRA A' H’ H” V” s' s AH B' V’ K" K' K B V PLANO PARALELO A LT / reta qualquer reversa a LT s” A” B" A' s' sA B' K" K’ K B VG VG PLANO PARALELO A LT / reta fronto-horizontal s” A" B" PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 57 K' K" K (s) s' s" s H" V" H(H)º H'V'º V' (V) º PPPV PH (K) PLANO PARALELO À LT reta de perfil ortogonal a linha de terra X" X X' (s) s' s" s (X) PPPV PH PLANO QUE PASSA PELA L.T. reta fronto-horizontal A' s' sA B' X" B VG VG PLANO QUE PASSA PELA LT / reta fronto-horizontal ponto auxiliar (M) M’ M" M s" A" B" X X' 5.6.7 RETAS DO PLANO QUE PASSA PELA LINHA DE TERRA PV PH PP A' H'' V'' s' s A H B' V' K" K' K B PLANO PARALELO A LT / reta de perfil ort. a LT s'' A'' B" V H' VG RETAS DO PLANO PARALELO A LINHA DE TERRA (Continuação) Faz-se necessário o uso de uma reta e um ponto auxiliar (M) M' M M" PV PH PP eber nunes ferreira 58 X" X X' (X) (s) s' s" s H" V" PPPV PH H'H(H) VV'(V) X" X X' H" V" (s) s' s" s PPPV PH H'H(H) VV'(V) (X) PLANO QUE PASSA PELA LT reta de perfil perpendicular a linha de terra PLANO QUE PASSA PELA LT reta qualquer concorrente a linha de terra s' X" M' M X X' A' s s" A" A PLANO PARALELO A LT / reta qualquer conc. A LT V V' H H' V" H" M" A' s' s A X" PLANO QUE PASSA PELA LT / reta de perfil perp. a lt ponto auxiliar (M) s" A" M’ M" M V" H" V V’ H H’ VG X X' Faz-se necessário o uso de uma reta e um ponto auxiliar RETAS DO PLANO QUE PASSA PELA LINHA DE TERRA (Continuação) Faz-se necessário o uso de uma reta e um ponto auxiliar PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 59 Q' Q H' (s) s' s" sQo H" H(H) PPPV PH (Q) PLANO QUALQUER reta frontal PLANO QUALQUER reta horizontal A's' s s" A" A B' Q' Q Qo Q" B" B VG V' V" V PLANO QUALQUER / reta horizontal Q' Q Qo Q" s' s" A" A’ B' VG B" B H"H' PLANO QUALQUER / reta frontal A s H 5.6.8 RETAS DO PLANO QUALQUER Q' Q PPPV PH (s) s' s" sQo Q" V" V V' (Q) (V) No plano Qualquer todas as retas horizontais são paralelas ao traço horizontal do plano. No plano Qualquer todas as retas frontais são paralelas ao traço vertical do plano. PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 60 Qo Q' Q" Q (Q) (s) s' s" s H" V" H(H)º H' V V'(V)º PPPV PH Qo Q' Q" Q (Q) (s) s' s" s H" V" H(H)º H'V º V'(V)º PPPV PH PLANO QUALQUER reta de perfil ortogonal a linha de terra PLANO QUALQUER reta qualquer reversa a linha de terra A' s' s s" A" VG A B' Q' Q Qo Q" B" B H V' V" H"V H' PLANO QUALQUER / reta de perfil ort. à LT H' A' s' s s" A" A B'Q' Q Qo Q" B" B H" V' V" H V PLANO QUALQUER / reta qualquer reversa a LT RETAS DO PLANO QUALQUER (Continuação) No plano Qualquer todas as retas de perfil são paralelas ao traço de perfil do plano. PV PH PP PV PH PP eber nunes ferreira 61 H'H(H) VV'(V) PPPV PH s' s" Qo Q' Q" Q H" V" s (Q) (s) PLANO QUALQUER reta qualquer concorrente a linha de terra Quando uma reta qualquer possuir os dois traços coincidentes (isto só acontece na LT), embora nominalmente sejam dois pontos, geometricamente se constituem em um único ponto, o que não é suficiente para determinar a pertinência da reta sobre o plano. Assim, faz-se necessária a utilização de um ponto auxiliar sobre o plano (P) que por sua vez necessita de uma reta auxiliar (preferencialmente as retas horizontal e frontal do plano). Faz-se necessário o uso de uma reta e um ponto auxiliar P' s' a' a" a s s" P" P Q' Q Q" Va V'a V"a PLANO QUALQUER / reta qualquer conc. a LT (reta horizontal auxiliar) Qo V" H" V V' H H' RETAS DO PLANO QUALQUER (Continuação) PV PH PP eber nunes ferreira 62 R E T A S PLANOS 5.7 QUADRO SÍNTESE DE PERTINÊNCIA DE RETA A PLANOS Lembre-se dos conceitos de Planos Projetantes PERSPECTIVA VISTA ORTOÉDRICA PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP PH PV PP (B) (A) A B (C) C Projeções de Figuras sobre Planos NÃO Projetantes (NÃO Perpendiculares) Projeções fora do Traço (A) (B) (C) C Projeções de Figuras sobre Planos Projetantes (Perpendiculares) Projeções sobre o Traço Posições Relativos de Figuras Planas no Triedro Figuras Planas do Grupo 1 Figuras Planas do Grupo 2 Figuras Planas do Grupo 3 PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA (EM VG) - LINHA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - LINHA PROJEÇÕES EM FORMA DE: FIGURA - FIGURA - FIGURA VG eber nunes ferreira 63 5.7 RETAS DE MÁXIMO DECLIVE (MD) E MÁXIMA INCLINAÇÃO (MI) São as retas de um plano que formam o maior ângulo possível com os planos Horizontal e/ou Vertical de projeção respectivamente, ou seja, formam o mesmo ângulo que o plano, ao qual pertencem, forma com o PV e ou com o PH. Sendo a reta (i) o traço (interseção) entre os planos genéricos (A) e (B), que formam entre si umângulo a, podemos fazer as seguintes considerações. (Tomemos a = 45º, por exemplo) (s) (i) (A) (B) (t) (u) (t) (u) (s) A reta (t), oblíqua ao traço entre os planos, forma com o plano (B) um ângulo superior a 0º e inferior a 45º. O plano (A) pode conter infinitas retas sobre si. Estas retas poderão formar com o plano (B) diferentes ângulos que podem variar de 0º a 45º (neste caso o valor de a=45º). A reta (s), perpendicular ao traço entre os planos, forma com o plano (B) um ângulo de 45º. A reta (u), paralela ao traço entre os planos, forma um ângulo igual a 0º com o plano (B), estando, portanto equidistante em relação ao referido plano. Se esta análise for estendida aos planos que possuem traços sobre o Plano Horizontal de projeção (PH), podemos afirmar que: toda reta do plano, que formar um ângulo reto com o traço horizontal também formará o maior ângulo possível com o PH. Estas retas são denominadas de Retas de Máximo Declive. Observando a reta (s), podemos concluir que toda reta pertencente ao plano (A) que formar um ângulo reto como o traço (i), formará o maior ângulo possível com o plano (B), que é o valor de alfa. (s) PH TRAÇO HORIZONTAL RETA DE MÁXIMO DECLIVE RETA DE MÁXIMA INCLINAÇÃO (s) PV TR A Ç O V E R TI C A L Em relação aos planos que possuem traços sobre o Plano Vertical de projeção (PV), podemos afirmar que: toda reta do plano, que formar um ângulo reto com o traço vertical também formará o maior ângulo possível com o PV. Estas retas são denominadas de Retas de Máxima Inclinação eber nunes ferreira 64 Todo este raciocínio exemplificado através de planos não projetantes é extensivo aos planos projetantes em relação ao PH e PV (Os planos projetantes são aqueles perpendiculares aos planos de projeção). O fato de o plano ser ou não ser projetante interfere apenas na representação em épura. Observe que nos planos NÃO PROJETANTES, a reta perpendicular ao traço do plano gera sobre o PH ou PV, uma projeção também perpendicular ao traço. Já nos planos PROJETANTES, a reta perpendicular ao traço, também é perpendicular ao PH ou PV, gerando assim, uma projeção pontual sobre o traço correspondente. Vejamos estas retas de MD e MI no plano Qualquer. Em épura a reta de máximo declive de planos não projetantes no PH, é caracterizada por possuir sua projeção horizontal também perpendicular ao traço horizontal. Na página seguinte, apresentamos um quadro síntese com todos os Planos e suas respectivas retas de máximo declive e/ou máxima inclinação. H' A' s A Q' Q Qo B V H(H) V’(V) s' B' 90º H' A' s A Q' Q B V H(H) V’(V) s' B' Qo 90 º (s) (s) (A) (A) (s) (s) (A) (A) PH PV TRAÇO HORIZONTAL TRAÇO HORIZONTAL TR A Ç O V E R TI C A L TR A Ç O V E R TI C A L PV PH eber nunes ferreira 65 (q) (q) PH PV (t) (v) (v) (t) (f) (h) (t) (v) (p) p)( Q s' s Q' Q Qo s s' Q' Q Qo s s' Q Qo s Q' s' Q Qo Q' s' s s Q' Q Qo s' Q s' V’ V H’ H s Q' s' s Q' Q Qo s Q' Q Qo s' 90º s Q' Q s' Qo 90 º Q' s s' MÁX. INCLINAÇÃOMÁXIMO DECLIVE MÁX. INCLINAÇÃOMÁXIMO DECLIVE 5.7.1 QUADRO SÍNTESE DAS RETAS DE MÁXIMO DECLIVE E MÁXIMA INCLINAÇÃO P L A N O H O R IZ O N T A L P L A N O F R O N T A L P L A N O D E P E R F IL P L A N O D E T O P O P L A N O V E R T IC A L P L A N O Q U A L Q U E R P L A N O P A R A L E L O A L T P L A N O Q U E P A S S A P / L T - Não existe reta de MD; - Todas as retas de topo do plano são retas de MI; - Sobre este plano, todas as retas de MD são perpendiculares as retas fronto-horizontais. - Sobre este plano, todas as retas de MI são perpendiculares as retas fronto-horizontais. - Sobre este plano, todas as retas de MD são perpendiculares as retas de de topo. - Sobre este plano, as retas de MD são perpendiculares a todas as retas de topo. As retas de MI são perpendiculares a todas as retas frontais. - Sobre este plano, as retas de MD são perpendiculares a todas as retas horizontais. As retas de MI são perpendiculares a todas as retas verticais - Sobre este plano, as retas de MD são perpendiculares a todas as retas horizontais. As retas de MI são perpendiculares a todas as retas frontais. - Não existe reta de MI; - Todas as retas verticais do plano são retas de MD; - Todas as retas verticais do plano são retas de MD; - Todas as retas frontais do plano são retas de MD; - Todas as retas verticais do plano são retas de MD; - Sobre este plano todas as retas de MD são simultaneamente retas de MI. - Todas as retas de perfil do plano são retas de MD e MI simultaneamente. - Todas as retas de topo do plano são retas de MI; - Todas as retas de topo do plano são retas de MI; - Todas as retas horizontais do plano são retas de MI; P L A N O H O R IZ O N T A L P L A N O F R O N T A L P L A N O D E P E R F IL P L A N O D E T O P O P L A N O V E R T IC A L P L A N O Q U A L Q U E R P L A N O P A R A L E L O A L T P L A N O Q U E P A S S A P / L T OBSERVAÇÕES (PERSPECTIVA) (PERSPECTIVA) (ÉPURA) (ÉPURA) A' s' s A Q" s'' A'' M' M'' M Q' Q PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV PH PV eber nunes ferreira 66 Se soltarmos uma moeda sobre um plano, o percurso da mesma será correspondente ao de uma reta de MD. A reta de MD também determina o ângulo que o Plano (X) forma com o PH. O ângulo que a reta (r) forma com o plano PH é menor do que o ângulo que (X) forma com o PH. PH (X) (s) PH (X) (r) s Q' Q Qo s' 90º s s' 90º A' B' C' A B C O ângulo que a reta (s) forma com o plano PH é igual ao ângulo que (X) forma com o PH. As retas de MD e MI podem ser determinadas sem a necessidade de recorrer aos traços do Plano. Veja os desenhos abaixo. Uma reta de MD de um plano qualquer definido por seus traços e outro definido por uma figura triangular. Veja as observações no quadro da página anterior. O ângulo que uma reta de MD forma com o PH é o mesmo formado pelo plano (X) com o PH. Se esta reta for uma qualquer será necessário o uso de um método descritivo para o obtenção de sua VG. O triângulo (ABC) é uma porção de plano Qualquer. O lado (AC) é uma reta horizontal, portanto, é paralela ao traço do horizontal do Plano. Se apoiarmos uma reta sobre o triângulo de forma que a projeção horizontal s seja perpendicular a projeção horizontal AC, podemos afirmar que (1B) é uma reta de MD da figura. 1' 1 1' 1 2 2' s' s s' s A B A C C'A' B' B' A' C' B C A figura acima é um telhado de quatro águas. O segmento (12) é a reta de MD. Por ser uma reta frontal a projeção vertical expressa a VG do ângulo com o PH. 1 2 1' 2' em VG não é a VG do ângulo A figura acima é o mesmo telhado de quatro águas em uma posição que o triângulo (ABC) é um plano Qualquer. O segmento (12) é a reta de MD. Por ser uma reta qualquer a projeção vertical não expressa a VG do ângulo com o PH. eber nunes ferreira 67 6. SÓLIDOS GEOMÉTRICOS S ó lid o s G e o m é tr ic o s P o li e d ro s Regulares Tetraedro (4 Faces) Hexaedro (6 Faces) Octaedro (8 Faces) Dudecaedro (12 Faces) Icosaedro (20 Faces) Prisma Regular Regular Reto Reto Reto Reta Oblíquo Oblíquo Oblíquo OblíquaPirâmide Irregulares Cone Cilindro Esfera S ó li d o s d e R e v o lu ç ã o eber nunes ferreira 68 Um feixe de três semi-retas não coplanares partem de um ponto (P) no espaço. Cada dupla sucessiva de semi-retas determina o que denominamos "Ângulo Sólido", onde temos a = ângulo da face e b= ângulo diedro. ( )P ( )r ( )s ( )t 11 1 = Ângulo entre (Pr) e (Ps) 2 3 = Ângulo entre (Ps) e (Pt) = Ângulo entre (Pt) e (Pr) 1 = Ângulo Diedro entre as faces que contém (Pr) 2 3 = Ângulo Diedro entre as faces que contém (Ps) = Ângulo Diedro entre as faces que contém (Pt) Os ângulos sólidos
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