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0 1 Você verá por aqui... Estimado aluno, seja bem vindo! É com grande satisfação que estamos de volta ao mundo maravilhoso do Desenho Geométrico. Recorde-se que estudamos na aula passada o assunto denominado Circunferência e o Círculo, onde foram abordados os conceitos fundamentais que envolvem esse importante capítulo da Geometria, além da construção, da divisão em partes iguais e da retificação de Circunferências. Na presente aula, por sua vez, estudaremos os temas Tangência e Concordância, onde trabalharemos os conceitos e a construção geométrica que envolvem mais um importante capítulo da Geometria. É importante ressaltar que Tangência e Concordância são os últimos assuntos de Desenho Geométrico que serão tratados diretamente neste Curso, encerrando, assim, a primeira unidade desta disciplina, a qual se propôs a resolver graficamente problemas de Geometria Plana. É bom lembrar que devemos obedecer ao conceito e finalidades do Desenho Geométrico. Assim sendo, utilizaremos apenas a régua e o compasso como instrumentos básicos de desenho para a resolução dos problemas geométricos propostos. Desse modo, o traçado, a construção e as operações gráficas deverão 2 dispensar o uso do par de esquadros durante todo nosso estudo que envolve diretamente o Desenho Geométrico. Objetivo Compreender a definição do conceito de Tangência e Concordância. Conhecer os tipos de Tangência e Concordância. Aprender a construir tangências e concordância entre entidades geométricas lineares e curvas. 3 Tangência A Geometria nos ensina que o menor segmento de reta que se pode traçar a partir de um ponto qualquer a uma dada reta (t), num determinado plano, está situado sobre a reta perpendicular à reta t em questão, baixada a partir do referido ponto à reta t. O citado segmento de reta corresponde à definição do conceito de distância entre um ponto e uma reta, desde que esse ponto não pertença a essa reta. Este teorema tem aplicação no estudo das posições relativas entre uma reta e uma Circunferência. Neste caso, uma reta tem um só ponto em comum com a Circunferência quando sua distância ao centro é igual ao raio dessa Circunferência. Então, diz-se que uma reta é tangente a uma Circunferência quando o ponto comum em que a reta tangente toca a curva, chama-se ponto de contato ou ponto de tangência e o raio da citada Circunferência, chama-se normal à reta tangente nesse ponto (figura 01). Figura 01 Tipos de Tangência Há dois tipos de Tangência. A Tangência entre Circunferência e Reta e a Tangência entre Circunferências. Vejamos primeiramente a Tangência entre Circunferência e Reta, conforme se segue. Tangência entre Circunferência e Reta Sabemos que uma reta é dita tangente quando possui apenas um ponto em comum com a circunferência. Esse ponto é denominado 4 Ponto de Tangência e toda reta tangente é perpendicular ao raio no ponto de tangência. Como vimos anteriormente, esse raio é denominado de normal da tangente (figura 02). Figura 02 5 Tangência entre duas circunferências Sabemos que uma reta é dita tangente quando possui apenas um ponto em comum com a circunferência. Quanto à Tangência entre duas circunferências, devemos saber, ainda, que: duas circunferências são tangentes entre si quando têm apenas um ponto comum, que também é denominado ponto de tangência; nas circunferências tangentes entre si, os centros e o ponto de tangência são alinhados, ou seja, são colineares; as circunferências tangentes entre si podem ser internas ou externas; uma circunferência é interna quando seu centro está na região interna de outra circunferência; uma circunferência é externa quando seu centro está na região externa de outra circunferência. Tangentes externas Podemos dizer que uma Circunferência é Tangente Externa a uma outra Circunferência, quando (figura 03): Figura 03 6 Tangentes internas Podemos dizer que uma Circunferência é Tangente Interna a uma outra Circunferência, quando (figura 04): Figura 04 Regras de Tangência Como vimos no tópico anterior, há dois tipos de Tangência. A Tangência entre Circunferência e Reta e a Tangência entre Circunferências. Desse modo, apresentaremos as regras que dão suporte à resolução de problemas que envolvem esses dois tipos de Tangência. Regras de Tangência entre Circunferência e Reta Neste caso, é importante saber que: o centro da circunferência e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte (figura 05); a reta tangente e o raio formam um ângulo de 90 0 entre si no ponto de tangência (figura 05). 7 Figura 05 Regras de Tangência entre Circunferências Neste caso, é importante saber que: os centros das circunferências e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte (figura 06); as circunferências tangentes podem ser internas(C1 e C2) ou externas (C1 e C3 ou C2 e C3) (figura 06); o centro da circunferência e o ponto de tangência estão em uma mesma reta suporte (figura 06); Figura 06 Atividade 01 Pense e responda às questões abaixo: 1. Quando uma reta é dita tangente a uma dada circunferência? 8 2. Podemos afirmar que duas circunferências tangentes entre si admitem uma reta tangente as ambas no ponto de tangência? 3. A distância entre um ponto de tangência e o centro de uma circunferência corresponde a que entidade geométrica? 4. Qual é o ângulo formado entre uma reta tangente a uma circunferência e o raio dessa circunferência? 5. Quando podemos afirmar que uma circunferência é tangente externa a uma dada circunferência? 6. Quando podemos afirmar que uma circunferência é tangente interna a uma dada circunferência? 7. Quando estamos diante de duas circunferências tangentes entre si, podemos afirmar que os seus respectivos centros e o ponto de tangência pertencem a uma mesma reta? Construção de retas e circunferências tangentes entre si Iremos explorar a Tangência entre Circunferência e Reta e a Tangência entre Circunferências através da resolução de problemas propostos. Aplicação 1 Dada a circunferência de centro P, traçar a reta tangente m que passa pelo ponto A: Dado(s) (figura 07): 9 Figura 07 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta r que passe pelos pontos P e A; Com auxílio do compasso, construa, geometricamente, o ângulo de 90 0 no ponto A, em relação a r; Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta t sobre a semi-reta recém traçada ao construir o ângulo de 90 0 . Portanto, t é a solução do problema. 10 Aplicação 2 Dada a reta t e o ponto O não-pertencente a t, construir a circunferência de centro O, tangente à reta t: Dado(s) (figura 08): Figura 08 11 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com o auxílio do compasso, trace um arco de centro O cujo raio é maior do que a distância entre o ponto O e a reta t, encontrando os pontos 1 e 2; Encontre o ponto 3, equidistante dos pontos 1 e 2, traçando dois arcos de mesmo raio e centros 1 e 2, respectivamente, utilizando-se do compasso; Com auxílio da lapiseira e da régua, trace uma reta definida pelos pontos O e 3, encontrando, assim, o ponto de tangência T; Construa a circunferência solução com auxílio do compasso, cujo centro é o ponto O e o raio é o segmento de reta OT. 12 13 Aplicação 3 Dada a circunferência de centro O e ponto P, pertencente a essa circunferência, construir uma circunferência tangente externa à circunferência dada, sabendo que o raio da circunferência a ser construída mede 1,8cm e P é ponto de tangência das duas circunferências: Dado(s)(figura 09): Figura 09 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com o auxílio do compasso e da régua, construa o raio da circunferência a ser construída de medida igual a 1,8cm; Com o auxílio lapiseira e da régua, trace a reta r definida pelos pontos O e P; Com o auxílio do compasso, transporte o raio recém construído para o ponto P, determinando, assim, o ponto 3. Observe que 3 é o centro da circunferência a ser traçada e que o segmento de reta 3P é o seu raio; Construa a circunferência solução com auxílio do compasso, cujo centro é o ponto 3 e o raio é o segmento de reta 3P. 14 15 Aplicação 4 Construir a circunferência tangente externa à circunferência de centro R, de modo que passe pelos pontos M e N, e que M seja ponto de tangência: Dado(s) (figura 10): Figura 10 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Observando a figura dada, verificamos que o segmento de reta MN é uma corda da circunferência a ser traçada (solução) e que o centro dessa nova circunferência pertencerá à reta definida pelos pontos RM, tendo em vista que quando duas circunferências são tangentes entre si, seus respectivos centros e o ponto de tangência pertencem a uma mesma reta suporte; Com o auxílio da lapiseira e da régua, trace a reta s definida pelos pontos M e N; 16 Com auxílio do compasso, trace a reta mediatriz do segmento de reta MN (corda da circunferência) centrando o compasso nos extremos desse segmento e construindo arcos de circunferências de raios congruentes a partir de M e N. Desse modo, serão encontrados os pontos 1 e 2, os quais são equidistantes de M e N; Com o auxílio da lapiseira e da régua, encontre o ponto O2 em r, a partir da construção da mediatriz acima mencionada. Destacamos que O2 é o centro da circunferência solução, pois ele é fruto da interseção da mediatriz de uma corda da circunferência a ser construída e da reta que passa pelos centros e pelo ponto de tangência das circunferências tangentes entre si. Por fim, construa a circunferência solução com auxílio do compasso a qual terá como centro o ponto O2 e O2M ou O2N segmentos de reta congruentes ao seu raio. É bom lembrar que... A mediatriz de qualquer corda de uma circunferência passa pelo seu centro. Os centros e o ponto de tangência de duas circunferências tangentes entre si estão sempre alinhados, ou seja, pertencem a uma mesma reta suporte. 17 18 Atividade 02 Realize os seguintes exercícios práticos: 1. Dados os pontos M e P, construa a circunferência de centro M e raio MP (M; MP) e a reta tangente r, sabendo que P é o ponto de tangência. Dado(s) (figura 11). Figura 11 2. Dada a reta m e o ponto T, construa a circunferência de centro T de modo que m seja tangente a essa circunferência. Dado(s) (figura 12). 19 Figura 12 3. Dada a reta t, construa o par de circunferências tangentes à reta t, sabendo que M é o ponto de tangência, o raio de uma delas é igual a 1,5cm e o da outra é igual a 2,5cm. Dado(s) (figura 13). Figura 13 20 Concordância Concordar duas linhas de mesma ou de diferente espécie é reuni-las de modo tal que nos pontos de encontro não haja fratura. Ou seja, a passagem de uma linha para outra é feita harmoniosamente (figura 14). Figura 14 Atenção! É bom lembrar que as concordâncias nada mais são que aplicações dos casos de tangência, passando o ponto de tangência a se chamar ponto de concordância, e o centro de cada circunferência tangente às retas ou a outras circunferências a se chamar centro de concordância. Regras de concordância Entre arco e reta (figura 15) A reta é tangente ao arco no ponto de concordância; centro do arco(O) e o ponto de concordância(C) estão em uma mesma reta suporte(f); A reta(s) e o raio do arco(ro) formam 90 o no ponto de concordância(C). 21 Figura 15 Entre arcos (figura 16a e 16b) Os arcos admitem num ponto qualquer, uma tangente comum. Os centros dos arcos(O1 e O2) e o ponto de concordância(C) estão em uma mesma reta suporte(a); Mesmo sentido Sentidos opostos Figura 16a Figura 16b Atividade 03 1. Podemos afirmar que a concordar duas linhas de mesma ou de diferente espécie é reuni-las de modo tal que nos pontos de encontro não haja fratura? 22 2. Podemos afirmar que por traz de uma concordância entre duas entidades geométricas lineares há sempre uma tangência? Por quê? 3. Quando ocorre a concordância entre um arco e uma reta (ou semi-reta)? 4. Quando ocorre a concordância entre dois arcos de mesmo sentido? 5. Quando ocorre a concordância entre dois arcos de sentidos contrários? Construção Chegou a hora de partirmos para a construção de arcos que concordem com outros arcos de mesmo e de sentido contrário ao arco dado, através da resolução de problemas propostos. Aplicação 1 Concordar a semi-reta PR com o arco de circunferência de 2,5 cm de raio, sabendo que P é o ponto de concordância. Dado(s) (figura 17): Figura 17 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com o auxílio do compasso e da régua, construa o raio do arco de circunferência de 2,5cm de comprimento (segmento de reta 12); Com o auxílio do compasso, construa, geometricamente, o ângulo de 90 0 a partir do ponto R; Com o auxílio do compasso, transporte o raio do arco a ser construído, tomando o ponto R como ponto inicial, de modo a determinar o ponto 3; 23 Com o centro do compasso em 3 e raio 3R, construa o arco solução a partir do ponto R dado. 24 Aplicação 2 Concordar a semi-reta MA com um arco que passa pelo ponto P. Dado(s) (figura 18): FIGURA 18 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com auxílio do compasso, construa, geometricamente, o ângulo de 90 0 no ponto M, em relação a MA. É bom lembrar que essa etapa conduzirá a encontrarmos o centro do arco a ser traçado, visto que esse centro deverá se encontrar sobre a reta perpendicular à semi-reta dada no ponto de concordância M; Com auxílio do compasso, construa, geometricamente, a mediatriz da corda PM do arco a ser traçado. Recorde-se que a mediatriz de qualquer corda de uma circunferência ou de um arco de circunferência passa pelo seu centro; O cruzamento da mediatriz da corda com a reta perpendicular a semi-reta MA determinará o ponto 3, o qual define o centro do arco a ser construído; Por fim, com auxílio do compasso, construa o arco concordante com MA, em M, cujo centro é o ponto 3 e o raio é 3M ou 3P. 25 26 Aplicação 3 Concordar o arco da circ (M;AM) com um arco da circunferência de 3,5 cm de raio, sabendo que A é o ponto de concordância e os arcos concordantes têm sentidos opostos. Dado(s) (figura 19): FIGURA 19 Operação gráfica e Figura(s) demonstrativa(s) Com o auxílio do compasso e da régua, construa o raio do arco de circunferência de 3,5cm de comprimento (segmento de reta 12); Trace a reta r definida pelos pontos M e A. Observe que o centro do arco a ser construído deverá pertencer a essa reta; Com auxílio do compasso, transporte o raio 12 para a reta r, a partir do ponto A, determinando o centro 3 do arco concordante a ser traçado; 27 Por fim, construa, com auxílio do compasso, o arco solução, tomando o ponto 3 como o centro o arco e o ponto A o início do seu traçado. 28 Atividade 04 Realize os seguintes exercícios práticos: 1. Concorde o arco dado arc (A; 3,0cm) com outro de raio de medida igual a 2,0cm. Sabe-se que N é o ponto de concordância e que o arco concordante tem sentido oposto ao arco dado. 2. Traceuma semi-reta vertical AM e faça a concordância dessa semi-reta com um arco de circunferência com raio igual a 2,5cm 3. Trace o arco MN da circ (G; 3,0cm) e faça a concordância desse arco com uma semi-reta horizontal MR. Bom trabalho e até o nosso próximo encontro... 29 Resumo Na presente aula trabalhamos o objeto intitulado Tangência e Concordância. Estudamos a ocorrência da Tangência e da Concordância entre entidades geométricas lineares e curvas. Assim sendo, aprendemos que uma reta pode ser tangente a uma circunferência e que duas circunferências podem ser tangentes entre si, respeitando-se certas condições. Aprendemos, também, que Concordar duas linhas de mesma ou de diferente espécie é reuni-las de modo tal que nos pontos de encontro não haja fratura. Ou seja, a passagem de uma linha para outra é feita harmoniosamente e que as concordâncias nada mais são que aplicações dos casos de tangência, passando o ponto de tangência a se chamar ponto de concordância, e o centro de cada circunferência tangente às retas ou a outras circunferências a se chamar centro de concordância. Por fim, relembramos que Tangência e Concordância são os últimos assuntos de Desenho Geométrico que serão tratados diretamente neste Curso, encerrando, assim, a primeira unidade desta disciplina, a qual se propôs a resolver graficamente problemas de Geometria Plana. Auto-avaliação Buscando avaliar o grau de apropriação do conteúdo por nós estudado na presente aula, preparamos um breve exercício, no qual você deve ler atentamente as proposições, de modo a executá-las com atenção e esmero. Assim sendo, responda as questões abaixo sem recorrer a qualquer tipo de anotação, num primeiro momento: 1. Faça uma síntese do conteúdo visto nesta aula e destaque o assunto que você mais gostou e o que você sentiu mais dificuldade para aprender. 2. O que é Tangência? 3. O que é Concordância? 30 4. Por quê podemos afirmar que a Concordância está intimamente ligada à Tangência? 5. Elabore e resolva uma questão de tangência entre uma reta e uma circunferência. 6. Elabore e resolva uma questão de tangência entre duas circunferências. 7. Elabore e resolva uma questão de concordância entre uma reta (ou semi-reta) e uma circunferência. 8. Elabore resolva uma questão de concordância entre dois arcos de circunferências. Referências CARVALHO, Benjamin de A. Desenho Geométrico. Rio de Janeiro: ed. Ao Livro Técnico,3ª edição,1993. INED - Instituto Nacional de Ensino a Distância. Curso de Formação de Técnicos em Transações Imobiliárias - TTI. Técnico em Transações Imobiliárias. Noções de Desenho Arquitetônico e Construção Civil - Módulo 06. Gráfica e Editora Equipe LTDA. Brasília, 2005. Disponível em www.ineddf.com.br. LOPES, Elizabeth Teixeira e KANEGAE, Cecília Fujiko. Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Scipione, vol. I, 7ª edição, 1991. MOURA, Chateaubriand Vieira (a). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico. Curso Técnico Integrado de Informática. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 1 a . 2007, 59p. MOURA, Chateaubriand Vieira (b). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico, Técnico e Arquitetônico. Curso Técnico em Construção Civil - Modular. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 15 a . 2007, 139p. MOURA, Chateaubriand Vieira (c). Estudo Dirigido de Desenho Geométrico e Técnico. Curso Técnico Integrado em Construção Civil. Centro de Educação Tecnológica de Sergipe - CEFET-SE. Ed. 1 a . 2007, 148p. 31 PINTO, Nilda Helena S. Corrêa. Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Moderna, vol. 1, 2, 3 e 4, 1ª edição, 1991. PUTNOKI, José Carlos. Elementos de Geometria e Desenho Geométrico. São Paulo: ed. Scipione, vol. I e 2 , 1ª edição, 1989. REIS, Jorge Henrique de Jesus. Apostila: Desenho Geométrico. Universidade do Estado do Pará-UEPA. Pará, 2007.
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