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GEOMETRIA: DESENHO E FORMAGEOMETRIA: DESENHO E FORMA CURVAS E INTRODUÇÃO ÀCURVAS E INTRODUÇÃO À GEOMETRIA DESCRITIVAGEOMETRIA DESCRITIVA Autor: Dra. Roberta Paye Bara Revisor : Manuela Thomas I N I C I A R introdução Introdução Nesta unidade, serão abordadas as curvas provenientes do corte de cones por planos, conhecido como seções cônicas. Em cálculo e geometria analítica essas curvas são analisadas do ponto de vista algébrico, analisando as equações que as representam ou suas aplicações no estudo das funções. Como essas �guras planas são resultado da interseção de planos com os cones, é uma introdução ao estudo da geometria descritiva. Na geometria descritiva ponto, reta e plano são abordados considerando suas projeções ortogonais nos planos de projeção, que funcionam como a sombra de cada um desses elementos nesses planos. Vamos iniciar! Historiadores indicam que provavelmente foi o grego Arquimedes (288 a.C. - 212 a.C.) quem criou a palavra parábola. Os registros indicam que o grego Apolônio de Perga (262 a.C. - 190 a.C.) foi o primeiro a indicar a parábola, a elipse e a hipérbole como �guras obtidas na seção cônica (ele criou a nomenclatura hipérbole e elipse). A circunferência (bem como o setor circular), a parábola, a elipse e a hipérbole são curvas (BOYER e MERZBACH, 2012). Seções Cônicas As seções cônicas são as �guras planas resultantes da interseção de planos com dois cones dispostos no mesmo eixo e com os vértices congruentes (denominado cone de duas folhas). A forma com que o plano intercepta os cones vai determinar a forma da �gura gerada na seção cônica. O plano pode interceptar os cones formando um ângulo reto com as bases dos cones, pode interceptar só uma das bases formando um ângulo agudo, pode interceptar um dos cones sem interceptar a base formando um ângulo agudo com o plano da base, ou ainda um dos cones pode ser interceptado por um plano Geometria Plana: CurvasGeometria Plana: Curvas paralelo ao plano da base. A seguir, a representação das quatro possibilidades de interseção de planos e abaixo a descrição da curva que foi gerada dessa secção (VENTURI, 2019). Quando os planos cortam os cones, as �guras que são formadas nos planos de corte são seções cônicas. Lembrando que os dois cones estão alinhados, de forma que o eixo central dos cones pertence à mesma reta e suas bases são paralelas. As imagens no GeoGebra foram criadas mantendo a “Grade” e os “Eixos” para facilitar a visualização da posição dos pontos no plano. Para retirar da visualização, clique na tela do GeoGebra com o botão direito do mouse e desselecione os respectivos botões. Nessa área, também é possível alterar cor, estilo e dimensões quando realizar esse procedimento sobre um ponto, uma reta ou uma �gura. Circunferência Quando a seção cônica é formada por um plano paralelo ao plano das bases dos cones, a �gura formada no plano é uma circunferência. Para criar uma circunferência no GeoGebra, basta ir ao sexto botão da esquerda para a direita na barra de ferramentas superior. Selecione a opção “círculo dados centro e raio”. Por de�nição, a circunferência é um lugar geométrico utilizado em todos os casos em que o objetivo é obter pontos equidistantes de outro. No desenho manual. utiliza-se o compasso. No GeoGebra, além da opção de desenhar a circunferência, existe a função compasso. Elipse A elipse é a �gura obtida da seção cônica formada por um plano não paralelo ao plano da base do cone de duas folhas e que não intercepta a base de Figura 2.3 - Criando uma circunferência no GeoGebra Fonte: Elaborada pela autora. nenhum dos cones. A elipse possui dois focos em vez de um único centro como na circunferência. Para criar uma elipse no GeoGebra, basta ir ao sétimo botão da esquerda para a direita na barra de ferramentas superior. Selecione a opção “Elipse” e, em seguida, clique para marcar dois pontos, A e B (os focos da elipse). Após marcar os focos, você irá perceber que, movendo o cursor (ou o mouse), as dimensões da elipse serão dinâmicas e só serão �xadas quando você clicar em um ponto para de�nir um ponto na elipse. Por de�nição, a elipse é o lugar geométrico dos pontos cuja soma das distâncias aos focos F1 e F2 é uma constante, geralmente chamada de 2a. Na �gura acima, temos o ponto c que pertence à elipse, de forma que d c,F1 +d c,F2 =2ª. Ou seja, qualquer ponto c na elipse valerá essa relação, onde a distância de c até F1 mais a distância de c até F2 será sempre igual a 2a. Parábola Quando o plano intercepta o cone cortando a base (do cone), forma a �gura conhecida como parábola. O ângulo que o plano que intercepta o cone forma com o plano da base do cone é um ângulo agudo. ( ) ( ) Figura 2.7 - Parábola a partir de uma seção cônica Fonte: Elaborada pela autora. Para criar uma parábola no GeoGebra, primeiro você deve traçar uma reta, que será a diretriz da parábola. Em seguida, deverá ir ao sétimo botão da esquerda para a direita na barra de ferramentas superior e selecionar “parábola”. Assim, vai aparecer a opção “selecione foco e diretriz”. Por de�nição, a parábola é o lugar geométrico cujos pontos são equidistantes da diretriz e do foco ao mesmo tempo, ou seja, qualquer ponto na parábola terá a distância até a diretriz igual a distância deste ponto até o foco. Hipérbole A hipérbole surge quando o plano intercepta as duas folhas do cone paralelamente ao eixo central do cone. Quando o cone de duas folhas é reto, o ângulo formado entre o plano que intercepta o cone e o plano da base do cone é 90°. Quando o cone de duas folhas é oblíquo, o ângulo formado será igual ao ângulo entre o eixo central do cone e o plano da base do cone. Para criar uma hipérbole no GeoGebra, basta ir ao sétimo botão da esquerda para a direita na barra de ferramentas superior e selecionar “hipérbole”. Será necessário selecionar três pontos: os dois focos e um ponto da hipérbole. Por de�nição, a hipérbole é o lugar geométrico dos pontos em que o valor absoluto da diferença de suas distâncias até os focos é uma constante 2a. Essa regra vale para todos os pontos da hipérbole, ou seja, considerandoc um ponto na hipérbole de focos F1 e F2 , temos que d(c,F1)− d c,F2 =2ª. Problemas de Tangência e Concordância ( ) Problemas de tangência e concordância envolvem resolver problemas em que se precisa encontrar uma reta tangente à uma curva ou obter a união de retas e curvas através de uma união harmoniosa de linhas. Imagine a situação em que é necessário encapar um presente que consiste em dois cilindros de raios diferentes e mesma altura. Qual é o comprimento mínimo que deverá ter o papel de presente? Considere a largura do papel maior que a altura dos cilindros. Para empacotar esse presente composto por dois cilindros, o papel deverá envolver parte dos cilindros e unir os dois, formando duas retas tangentes. Antes de concluir essa resposta, é necessário aprofundar o entendimento sobre tangência e concordância. Vamos lá! Problemas de Tangência Tangência ocorre quando uma reta tem um ponto em comum com uma curva ou uma circunferência. Quando é uma reta tangente à uma circunferência, a distância da reta até o centro da circunferência é igual ao raio. Na prática pro�ssional, seja na elaboração de uma planta baixa ou de uma peça, pode ocorrer a necessidade de passar ou construir algo que seja tangente à uma curva. Os problemas ocorrem quando precisamos traçar uma tangente à uma curva cujo centro da circunferência é desconhecido ou tangente a duas circunferências com raios diferentes. Caso fossem duas circunferências de mesmo raio e tangentes entre si, bastava ligar os centros das circunferências e passar uma paralela com a distância do raio. Primeiro, vamos começar traçando uma reta tangente à uma circunferência com centro e raio conhecidos. No GeoGebra, construa uma circunferência de�nindo centro e raio. Em seguida, vá na barra de ferramentas e selecione “reta tangente” e clique na circunferência onde deseja construir a tangente. Selecione ponto por onde a tangentepassa e a circunferência que será tangente (o primeiro ponto por onde a reta passa pode ser externo à circunferência). Agora, como traçar uma tangente à uma curva cujo centro da circunferência é desconhecido? Nesse ponto, é necessário saber sobre cordas, que são retas que cortam a circunferência em dois pontos, sem passar pelo centro da circunferência e formando ângulo de 90° com o diâmetro da circunferência, que coincide com a mediatriz da corda. Logo, para obter a tangente de uma semicircunferência com centro desconhecido, primeiro vamos obter uma corda paralela à tangente que desejamos obter. Usando a função “compasso” no GeoGebra (ou o compasso com gra�te no papel), construa uma circunferência de raio qualquer com centro no ponto de tangência (primeiramente, precisa desenhar dois pontos em alguma parte da tela para servirem de apoio para a função “compasso” e de�nir o raio qualquer). Onde interceptar a semicircunferência, serão as extremidades da corda. Em seguida, construa uma reta paralela à corda, passando pelo ponto de tangência (no papel, aplique a técnica de transporte de reta usando esquadro e régua). Agora, como traçar retas tangentes a duas circunferências tangentes entre si, mas com raios diferentes? Vamos resolver o problema inicial de quanto papel de presente deve ser utilizado para encapar os dois cilindros de raios diferentes e mesma altura. Para resolver esse problema, existe no GeoGebra a função “Reta Tangente”. Basta selecionar essa função e clicar nas duas circunferências. O comprimento do papel de presente será maior que a soma dos segmentos de reta que unem os pontos de tangência das circunferências, mais a soma do comprimento dos arcos. Observe que as de�nições descritas nessa disciplina, até este momento, são utilizadas para obter novas construções e resolver problemas. Problemas de Concordância Nos problemas de concordância são abordadas a união de arcos com arcos ou segmentos de reta em um traço harmonioso. Por exemplo, como concordar 3 arcos de circunferência de raios 3 cm, 4 cm e 2 cm? Primeiramente, deve ser de�nido um ponto para ser o centro da primeira semicircunferência. A partir desse centro, traçar uma reta que passe pelo centro da semicircunferência e o extremo do arco. Nessa reta estará o centro do próximo arco, basta transportar a medida do raio usando o compasso (ou a função “compasso” no GeoGebra). Como concordar um segmento de reta AB com um arco que passe pelo ponto C? Para concordar um segmento de reta com um arco é necessário aplicar dois lugares geométricos para obter o centro do arco que passa pelo ponto C. Primeiramente, será aplicado o conceito de perpendicular, pois o centro do arco pertence à reta perpendicular que passa pelo extremo do segmento mais próximo do ponto C. Mas, ainda falta de�nir o ponto do centro do arco. Para isso, será aplicado o conceito de corda, que é a união entre o ponto C e o extremo do segmento de reta. Em seguida, será traçada a mediatriz da corda. Como o centro da circunferência está na mediatriz da corda e na reta perpendicular ao extremo do segmento, o encontro entre essas duas retas será o centro da circunferência. Com a concordância é possível criar diversas imagens, como uma espiral. A ideia de concordância pode ser aplicada para desenhar diversos objetos, como peças automotivas e móveis. Espiral Espiral é a �gura plana composta por curvas que, em concordância, centradas em dois pontos, formam uma �gura chamada espiral de dois centros. É possível construir espirais a partir de três ou quatro pontos iniciais que, como na espiral centrada em dois pontos, servirão como centro das circunferências em concordância. Para a construção dessa �gura é necessário iniciar desenhando a reta onde estarão os pontos A e B, que terão papel de centro dos arcos. Para traçar o primeiro arco, de�na o centro em B e o raio AB. O arco seguinte terá centro em A e raio de A até o �nal do arco seguinte, e assim sucessivamente, sempre alternando os centros entre os pontos A e B, com o raio sendo do centro até o �nal do arco anterior. É possível construir espirais com 3 ou 4 centros. Para construir uma espiral de 3 centros, basta desenhar um triângulo e em cada lado do triângulo desenhar retas de apoio. E, para 4 centros, o encontro das retas de apoio deve formar um quadrilátero, onde cada lado será prolongado para servir de reta de apoio na construção da espiral. praticar Vamos Praticar Leia o excerto a seguir: “À guisa de apresentação consideremos um cone reto circular de duas folhas, de vértice V e eixo (e). Qualquer reta que passe pelo vértice e está sobre a superfície cônica chama-se geratriz (g). A palavra cônica (ou seção cônica) procede do fato que tal curva é obtida por meio do corte de um plano sobre o cone circular reto.” (VENTURI, 2019, p.119) VENTURI, J. Cônicas e Quádricas. 6. ed. Curitiba: Autores Paranaenses, 2019. Considerando o excerto apresentado, quais são as �guras planas que podem ser obtidas através de seções cônicas? a) Parábola, elipse e hipérbole. b) Parábola, circunferência e hipérbole. c) Parábola, elipse, hipérbole e espiral. d) Parábola, circunferência, elipse e hipérbole. e) Parábola, circunferência e elipse. Segundo Gaspard Monge (1803) a geometria descritiva tem como objeto de estudo apresentar um método de representar estruturas tridimensionais em uma imagem plana e descrever todas as informações desses objetos tridimensionais. Todas as informações dos objetos referem-se a apresentar no plano as verdadeiras grandezas das dimensões. Geometria Descritiva: Estudo doGeometria Descritiva: Estudo do PontoPonto Figura 2.18 - Gaspar Monge Fonte: Kelson / Wikimedia Commons. O matemático francês Gaspar Monge (1746 - 1818) desenvolveu a geometria descritiva. A partir da ideia de diedro ele rebateu os planos, como se utilizasse 2 folhas para representar o diedro, �cando as duas folhas sobrepostas quando fechadas. Esse processo é denominado rebatimento. O rebatimento dos planos de projeção forma uma representação plana de objetos no espaço, de forma que a parte negativa do plano horizontal �ca sobreposta à parte positiva do plano vertical e a parte negativa do plano vertical �ca sobreposta à parte positiva do plano horizontal. O plano de projeção vertical se divide em superior e inferior (abaixo da linha de terra). O plano de projeção horizontal se divide em anterior e posterior (atrás do plano vertical). Importância da Geometria Descritiva A geometria descritiva é fundamental para a representação de objetos no espaço, seja a representação em papel ou na tela de um computador. Por isso, todas as áreas que trabalham com planejamento de estruturas tridimensionais utilizam os conceitos de Geometria Descritiva, como as engenharias, o design, a arquitetura, o urbanismo e o paisagismo. Conceito de Projeção Figura 2.19 - Diedro e épura Fonte: Pedro Aguiar / Wikimedia Commons. A representação dos objetos é feita por projeções ortogonais, como sombras nos planos de projeção (vertical ou horizontal). O ortogonal refere-se ao fato que a projeção forma um ângulo de 90° com os planos de projeção. Para diferenciar uma projeção horizontal de uma projeção vertical, usa-se “ (duas aspas) para as projeções verticais e ‘ (uma aspa) para as projeções horizontais. Essa diferenciação se aplica para a representação de todos os elementos: pontos, retas e planos. Assim, é possível identi�car a posição do objeto no espaço (em qual dos quadrantes do diedro). Representação em Geometria Descritiva A representação em geometria descritiva se baseia na projeção ortogonal dos pontos dos objetos no espaço nos planos de projeção. Os planos de projeção são: Plano de Projeção Vertical (π") e Plano de Projeção Horizontal (π'). Na épura, que é a representação plana dos planos de projeção vertical e horizontal, temos uma linha horizontal com duas semirretas abaixo de suas extremidades. Essa é a representação da linha de terra, o encontro entre os planos de projeção. Linha de chamada é a linha perpendicularà linha de terra, onde as projeções de um mesmo ponto estarão sempre, porque é uma consequência da projeção ortogonal. A linha de chamada é representada tracejada. Para isso basta mudar o estilo em “propriedades” no GeoGebra ou, no papel, passar a borracha para formar o tracejado. No cotidiano, quando descrevemos um objeto tridimensional, observamos as medidas de largura, altura e profundidade. Em geometria descritiva observamos o que denominamos como abscissa, afastamento e cota. A abscissa é a distância entre a linha de chamada e a origem, o encontro entre os planos π',π" e π'". O plano π'" é chamado também de plano de per�l e dá a verdadeira grandeza de objetos paralelos a ele. Afastamento é a distância entre o ponto e o plano vertical (na épura, será a medida entre a linha de terra e a projeção horizontal). A cota é a distância do ponto até o plano horizontal (na épura, será a medida entre a linha de terra e a projeção vertical). O Ponto em Geometria Descritiva Em geometria descritiva é possível saber a posição do ponto no espaço pela representação do ponto na épura. Por exemplo, um ponto A que está no segundo diedro terá a representação de A’ e A” na parte de cima da épura. Um ponto B no terceiro diedro terá sua representação B acima da linha de terra e sua representação B’ abaixo da linha de terra. Assim como em um ponto C no quarto diedro as representações serão C e C’ abaixo da linha de terra. Faça o rascunho dessas representações para melhor visualizar. Os valores de um ponto de épura são sempre representados na seguinte ordem: abscissa, afastamento e cota. Caso não exista nenhuma marcação da origem (encontro entre os planos π',π" e π'"), basta marcar a origem em qualquer lugar da linha de terra para servir de referencial para as medidas de abscissa, afastamento e cota. Problemas Descritivos Planimétricos Envolvendo Ponto Os problemas descritivos planimétricos envolvendo pontos exigem que se conheça a forma de representação do ponto na épura e que se saiba interpretar, pelas projeções, em qual diedro o ponto se encontra posicionado no espaço. Por exemplo: Represente o ponto D(2,-3,-1) e descreva em qual diedro o ponto se encontra. No programa de geometria dinâmica, a imagem �nal é mais limpa deixar a malha visível. Figura 2.22 - Representação do ponto D=(2,-3,-1). Fonte: Elaborada pela autora. É importante realizar exercícios de representação de pontos na épura com exemplos de pontos para cada quadrante, pois isso auxiliará na sua compreensão futura sobre representação de retas e planos no espaço. Qual é a representação dos pontos F(-1,2,5), I(0,-2,3) e ponto J(3,3,-5)? Tente praticar a representação desses pontos no GeoGebra. praticar Vamos Praticar O processo de representação de objetos no espaço em uma representação plana, que é a base da geometria descritiva e de todas as representações, também é conhecido como método mongeano, porque foi desenvolvido pelo matemático francês Gaspar Monge. Em relação ao assunto e considerando esse método, o que signi�ca o rebatimento? Assinale a alternativa correta. a) É a épura. b) É a linha de terra. c) É o processo em que os planos de projeção ficam sobrepostos. d) É a linha de chamada. e) É a Projeção Ortogonal. A reta continua sendo um elemento geométrico de dimensão 1, pois é uma �gura linear que não ocupa área. A diferença, ao estudar a reta no espaço, é que teremos a possibilidade da ocorrência de posições entre retas, como ortogonal e reversa, o que não é possível quando se trata do estudo da reta no plano. Pontos Notáveis da Reta A de�nição de reta no espaço não é a mesma que no plano, pois ainda continua sendo formada por in�nitos pontos e, para de�nir sua posição no espaço basta ter dois pontos. Por isso, é importante primeiro conhecer como é a representação de pontos em geometria descritiva. Quando dois pontos A e B pertencem a uma reta r, as projeções A’ e B’ vão pertencer a projeção r’, assim como as projeções A” e B” pertencerão a projeção r”. Geometria Descritiva: RetaGeometria Descritiva: Reta Observe que, na �gura acima, temos a representação da reta AB, que está no espaço referente ao primeiro diedro. Isso é possível de ser concluído porque as representações das projeções são todas positivas, pois as projeções horizontais estão abaixo da linha de terra na épura e as projeções verticais estão acima da linha de terra. Posições Particulares e Relativas da Reta As posições particulares e relativas da reta no espaço relacionam suas projeções na épura com suas posições no espaço. Assim, cada caso possui um nome para identi�cação de suas características próprias. Conforme a posição das retas no espaço, há uma classi�cação correspondente, conforme Siqueira, Costa e Souza (2019): Reta Qualquer: é uma reta oblíqua aos planos de projeção horizontal e vertical; Reta Horizontal: é uma reta paralela ao plano horizontal e oblíqua ao plano vertical. A projeção horizontal apresenta verdadeira grandeza; Reta Frontal: é paralela ao plano vertical e oblíqua ao plano horizontal. Apresenta verdadeira grandeza na projeção vertical; Reta Fronto-horizontal: é simultaneamente paralela ao plano horizontal e ao plano vertical. As projeções horizontal e vertical são Figura 2.24 - Posições particulares e relativas da reta no espaço Fonte: Elaborada pela autora. paralelas à linha de terra e as duas projeções estão em verdadeira grandeza; Reta de Per�l: é perpendicular ao plano horizontal, apresentando verdadeira grandeza na projeção vertical; Reta de Topo: é perpendicular ao plano; Reta Vertical: é paralela ao plano horizontal, apresentando verdadeira grandeza na projeção vertical. Conhecendo a classi�cação das possíveis posições das retas no espaço, �ca mais fácil representá-las na épura ou identi�car qual é o tipo de reta a partir da representação na épura. Esse é um conteúdo fundamental para a compreensão futura sobre a posição de planos no espaço. Problemas Descritivos Planimétricos Os problemas descritivos planimétricos envolvendo retas abordam a construção de retas conforme suas posições particulares e relativas. Além disso, pode envolver analisar as projeções para identi�car se alguma dessas projeções está em verdadeira grandeza, ou seja, se a medida do segmento de reta em alguma das projeções apresenta a mesma medida que o segmento de reta no espaço. Isso só ocorre quando o segmento de reta pertence à uma reta paralela a um dos planos de projeção. Exemplo: o segmento AB, representado abaixo, apresenta verdadeira grandeza? O segmento AB é paralelo ao plano horizontal anterior, o que garante que sua verdadeira grandeza esteja representada na projeção de A’B’. Além disso, é possível a�rmar que é uma reta horizontal. praticar Vamos Praticar Características da reta no plano, como ser composta por in�nitos pontos e ser necessário dois pontos para de�nir sua posição e direção, continuam válidas quando se trata do estudo da reta no espaço tridimensional. Quais são as posições relativas e particulares das retas no espaço? a) Reta qualquer, frontal, horizontal, de topo, vertical, fronto-horizontal e de perfil. b) Reta qualquer, frontal, horizontal, vertical, fronto-horizontal e paralela à linha de terra. c) Reta qualquer, frontal, horizontal, de topo, vertical, fronto-horizontal e paralela à linha de terra. d) Reta frontal, horizontal, de topo, vertical, fronto-horizontal e de perfil. e) Reta qualquer, frontal, horizontal, de topo, vertical e de perfil. O plano possui in�nitas retas e in�nitos pontos. Possui dimensão espacial igual a 2, pois possui uma área. Na maioria dos exemplos e exercícios, serão representados parte dos planos para que seja possível analisar as características e as relações do plano com os planos de projeção. Geometria Descritiva: Estudo doGeometria Descritiva: Estudo do PlanoPlano Na �gura acima, temos a representação de um plano no primeiro triedro. Triedro, pois há a representação da terceira projeção, ou seja, temos a presença do plano de projeção π‴, que correspondeao plano de projeção formado pelos eixos cartesianos y e z. O estudo do Plano em Geometria Descritiva O estudo do plano em Geometria Descritiva retrata a classi�cação dos planos conforme a posição destes em relação aos planos de projeção e a obtenção da verdadeira grandeza. Só há verdadeira grandeza quando o plano é paralelo a um dos planos de projeção. Quando não existe nenhum plano paralelo aos planos de projeção, é necessário realizar algum procedimento, como rebatimento ou mudança de plano, para obter a verdadeira grandeza. Na �gura acima, foi realizado o rebatimento do plano vertical, obtendo a projeção do ponto ?A″? _ 1 ˆ na épura. Tipos de Plano A classi�cação dos tipos de plano nomeia cada tipo conforme a posição do plano em relação aos planos de projeção, que pode ser paralela, perpendicular ou oblíqua. Temos uma classi�cação para cada tipo de plano, de acordo com a posição do plano em relação aos planos de projeção, conforme Costa, Siqueira e Souza (2019): Plano Horizontal: é paralelo ao plano horizontal de projeção e perpendicular ao plano vertical de projeção; Plano Frontal: é paralelo ao plano vertical de projeção e perpendicular ao plano horizontal de projeção; Plano de Per�l: é perpendicular ao plano horizontal de projeção π', perpendicular ao plano vertical de projeção (π'') e paralelo ao terceiro plano de projeção (π'''); Plano Qualquer: é oblíquo a todos os planos de projeção (inclusive ao π'''); Plano de Topo: é perpendicular ao plano vertical de projeção; Plano Vertical: é perpendicular ao plano horizontal de projeção; Plano Paralelo à Linha de Terra: é perpendicular ao plano da terceira projeção (π'''), por isso é paralelo à linha de terra. Assim como na interpretação das projeções de retas e pontos, dominar a compreensão da representação dos diversos tipos de planos na épura auxilia na resolução de problemas descritivos planimétricos. Também, a partir da projeção na épura, se pode deduzir qual é o tipo de plano no espaço. Figura 2.28 - Tipos de Plano Fonte: Adaptada de Costa, Siqueira e Souza (2019). Problemas Descritivos Planimétricos Envolvendo Planos Os problemas planimétricos descritivos que envolvem planos também abordam pontos, relações entre retas e sólidos geométricos. Exemplo: representar um quadrado ABCD contido num plano horizontal α , sabendo que a distância do plano α até o plano horizontal de projeção é 2. Solução: primeiro, analisar o que é o plano horizontal, que é um plano paralelo ao plano horizontal de projeção, tendo a verdadeira grandeza na projeção horizontal. Esse problema poderia ser alterado para: construa o prisma de base quadrada ABCD apoiada no plano α, sendo altura do prisma igual a 1. Solução: a construção da base do prisma parte da mesma solução do exemplo anterior. A diferença é que, em seguida, deve-se considerar a altura 1 para terminar de construir as projeções do prisma. Há duas possibilidades de solução, uma para cima do plano α e outra para baixo do plano α. Há várias possibilidades de problemas planimétricos descritivos envolvendo planos. O importante é ter em mente as de�nições de cada tipo de plano, pois isso irá auxiliar na solução dos problemas. saiba mais Saiba mais É possível ler a obra “Geometría Descriptiva” digitalizada, de Gaspar Monge (1803), disponível no link abaixo. ACESSAR https://books.google.com.br/books?id=BDXdt9DSGUMC&dq=gaspar%20monge&hl=pt-BR&pg=PR1#v=onepage&q=gaspar%20monge&f=false praticar Vamos Praticar Assim como pontos e retas, é possível representar planos na épura, já que um plano é composto por in�nitas retas e in�nitos pontos. Conforme a posição do plano em relação aos planos de projeção, haverá propriedades especí�cas para cada tipo de plano e consequentemente há uma classi�cação. Qual é nome dos tipos de plano em relação ao diedro (ou ao triedro)? a) Horizontal, frontal, de topo, vertical, paralelo à linha de terra e qualquer. b) Horizontal, frontal, de perfil, vertical, paralelo à linha de terra e qualquer. c) Frontal, de perfil, de topo, vertical, paralelo à linha de terra e qualquer. d) Horizontal, frontal, de perfil, de topo, vertical, paralelo à linha de terra e qualquer. e) Horizontal, fronto-horizontal, de perfil, de topo, vertical, paralelo à linha de terra e qualquer. indicações Material Complementar LIVRO Introdução ao desenho técnico mecânico para Estudantes de Engenharia Márcio Walber e Dermeval Santos Editora: Editora Berthier ISBN: 978-85-7912-189-0 Comentário: É um livro de desenho técnico totalmente direcionado para aplicações na engenharia mecânica, mas suas construções e exemplos servem para diversas áreas. WEB Desenho Técnico - Falsa espiral de 3 centros Ano: 2018 Comentário: Nesse vídeo é apresentada a forma de construção de uma espiral por três centros. Assista ao vídeo completo: A C E S S A R https://www.youtube.com/watch?v=NNcqVj5M2oM conclusão Conclusão Compreender a tangência e a concordância é fundamental para resolver problemas no cotidiano pro�ssional de quem atua com planejamento de ambientes, objetos e construções, bem como para construir �guras harmoniosas resultantes da união de curvas e segmentos de reta. A compreensão das representações desses objetos no campo tridimensional passa pelo entendimento da representação de ponto, reta e plano no espaço e na épura. Para representar as informações na épura, é necessário compreender o método mongeano, que é a base da geometria descritiva formalizada pelo matemático Gaspar Monge, onde os planos de projeção e a projeção dos objetos é ortogonal a esses planos de projeção. referências Referências Bibliográ�cas BOYER, C. B.; MERZBACH, U. C. História da Matemática. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2012. MONGE, G. Geometria Descriptiva. Madrid: Imprenta Real, 1803. PRINCIPE JUNIOR, A. dos R. Noções de geometria descritiva. São Paulo: Nobel, 1990. SIQUEIRA, P. H.; COSTA, D. M. B.; SOUZA, L. V. Dupla Projeção Ortogonal. Departamento de Expressão Grá�ca da Universidade Federal do Paraná. Disponível em: http://www.exatas.ufpr.br/portal/degraf_luzia/wp- content/uploads/sites/5/2014/09/AposGDegII2019.pdf. Acesso em: 20 jan. 2020. VENTURI, J. Cônicas e Quádricas. 6. ed. Curitiba: Autores Paranaenses, 2019. http://www.exatas.ufpr.br/portal/degraf_luzia/wp-content/uploads/sites/5/2014/09/AposGDegII2019.pdf
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