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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
GEOMETRIA DESCRITIVA
PROJEES COTADAS
Prof. Srgio Vasconcelos 2010*
*Informaes do autor: a presente apostila representa um resumo dos principais conceitos utilizados em Projees Cotadas, jamais dever substituir os livros. Estes sim, apresentam minuciosamente todos os conceitos, suas aplicaes, exerccios diversos e aprofundamentos necessrios ao perfeito conhecimento da disciplina. O contedo desta. O contedo desta apostila foi desenvolvida juntamente com o professores do PCC-USP e adaptada s necessidades dos alunos de Arquitetura da UFMS pelo Prof. Srgio Vasconcelos.
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CENTRO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ESTRUTURAS E CONSTRUO CIVIL
DISCIPLINA: GEOMETRIA DESCRITIVA
PROFESSOR: SRGIO VASCONCELOS
1. Projees Cotadas 1.1 Objetivos
Neste curso estudaremos as projees cotadas, uma maneira conveniente de se representar
superfcies geomtrica e topologicamente complexas utilizando-se uma nica projeo ortogonal.
Na segunda parte deste curso estudaremos algumas aplicaes tpicas das projees cotadas na
resoluo de problemas de engenharia e arquitetura.
1.2 - Introduo
Vimos em aulas anteriores que o Sistema de Representao Mongeano permite definir
univocamente um ponto P do espao pelas suas projees ortogonais P1 e P2 representando-os
numa pura de linha de terra 1-2. Observamos que as projees P1 e P2 pertencem linha de
chamada do ponto P definida como uma reta perpendicular linha de terra. Naquela pura, P1
era a projeo ortogonal do ponto P sobre o Plano Horizontal de projeo p1 e P2 a projeo
ortogonal de P no Plano Vertical p2. A seguir, definimos as distncias de P ao Plano Horizontal
como a cota do ponto P que, em pura, se caracterizava como a distncia de P2 linha de terra 1-
2; analogamente a distncia de P ao Plano Vertical como o afastamento de P representado, em
pura, pela distncia de P1 linha de terra 1-2. A figura 1.1 mostra a projeo de um ponto P nos
planos p1 e p2.
Fig. 1.1 - Representao de um ponto P no Sistema Mongeano.
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Assim, um ponto fica univocamente definido pela determinao de suas projees em p1 e p2.
Observe ainda que a projeo no Plano Vertical p2 necessria exclusivamente para mostrar a
cota de P, isto , sua distncia ao Plano Horizontal. Se desenvolvssemos uma maneira de
incorporar essa informao (a cota de P) sua projeo em p1, poderamos dispensar facilmente
a projeo em p2. Os elementos grficos passariam a ser representados por suas projees
horizontais p1 complementadas pela indicao conveniente de suas cotas. exatamente isso o que
faremos nessa aula: dispensaremos a projeo do ponto P no plano frontal e em vez de marcar a projeo P2 apenas
mediremos a cota de P em relao ao plano horizontal (p1) e a anotaremos ao lado da projeo P1.
Como na pura mongeana, consideraremos cota positiva quando o ponto P estiver acima do plano
p1 e negativa, quando situado abaixo. Nessas condies, o ponto P ficaria univocamente
determinado. A pura da fig. 1.1 ficaria representada conforme a fig 1.2
1.3 - Projees Cotadas
1.3.1 - Definies
Essa forma de representao em que os elementos geomtricos esto definidos pelas suas
projees em p1 complementada com o valor de sua cota, so as Projees Cotadas. A figura 1.2
nos mostra as formas de se representar um ponto P e uma reta PQ na pura Mongeana (a) e em
Projees Cotadas (b). Nesse exemplo, tomou-se os pontos P e Q com cotas 3 e 8
respectivamente. Observe ainda que podemos facilmente representar, a partir da pura mongeana,
pontos e retas em projees cotadas. Da mesma forma, projees cotadas podem ser facilmente
convertidas em pura mongeana pela escolha arbitrria da linha de terra e, a seguir, desenhando-
se as linhas de chamada dos pontos e marcar suas cotas determinando, assim, a sua projeo no
plano p2. Essa facilidade de converso mostrar-se- muito til na resoluo dos problemas
propostos.
Fig. 1.2 - Representao do ponto P na (a) pura Mongeana e (b) Projees Cotadas
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Para se medir as cotas dos pontos necessrio estabelecer uma unidade de medida que, no nosso
curso, ser o metro. Alm disso nas aplicaes em engenharia civil, notadamente na
representao de superfcies topogrficas, os desenhos resultantes devem ser feitos em uma
escala representao conveniente. As normas brasileiras recomendam que se use como escalas,
de preferncia, as fraes de numeradores unitrios e denominadores mltiplos de dez dos dgitos
1, 2 e 5. Assim, so recomendadas as escalas de reduo 1:1, 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:100,
1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, etc. So aceitas, ainda, as escalas com denominador
mltiplo de dez de 2,5. Assim, so aceitas as escalas 1:2.5, 1:25, 1:250, 1:2500, etc. Alm disso,
em certas condies usam-se escalas grficas que consistem de um segmento graduado de modo
que entre duas divises o intervalo compreendido representa uma unidade ou um mltiplo de dez
desta.
O plano horizontal p1 de referncia, sempre horizontal, arbitrrio. Muito freqentemente,
principalmente na cartografia, usa-se como plano horizontal de referncia, o plano do nvel do
mar. Esse plano tem a vantagem de ser invarivel.
1.3.2 - Aplicaes tpicas na engenharia
Esse sistema de representao particularmente til na representao de superfcies topogrficas
e na soluo de problemas relativos. Encontra inmeras aplicaes no desenho tcnico,
principalmente na representao de objetos que apresentam superfcies topologicamente
complexas. Essas classes de superfcies aparecem mais comumente na engenharia civil,
agronomia, florestal, geologia e, em menor escala, na engenharia mecnica.
Exemplos:
Engenharia Civil/Arquitetura
Topografia
Telhados / Coberturas
Corte de terrenos
Engenharia Naval
Plano de linhas dos cascos dos navios
Engenharia Mecnica
Representao de matrizes e estampos para forjamento e corte de chapas
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Matrizes de fundio e injeo de plstico
Geologia
Prospeco mineral
Determinao da capacidade e viabilidade econmica de explorao mineral
Agronomia
Anlise de reas para implantao de agro-indstrias
viabilidade de implantao de sistemas de irrigao e mecanizao rural
Determinao de volumes
para planejamento de movimentao de terra
estudo de capacidade de barragens de hidreltricas e de irrigao
determinao de reas inundadas por represamento de rios
1.3.3 - Elementos de representao de projees cotadas
A seguir iniciaremos o estudo dos mtodos empregados nas projees cotadas. Antes, porm
conveniente definirmos alguns elementos que utilizaremos em nosso estudo da representao de
pontos, retas e planos e na resoluo de problemas prticos de engenharia (tema da prxima aula
desse curso).
1.3.3.1 - Plano horizontal de projeo
Tomaremos sempre o plano horizontal p1 como o plano de projeo e de referncia, a partir do
qual mediremos as cotas de todos os pontos. Esse plano de projeo divide o espao em 2 semi-
espaos: um de cotas positivas e outro de cotas negativas (fig. 1.3).
Fig 1.3 - Plano horizontal de projeo como plano de referncia
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1.3.3.2 - Representao cotada de pontos e retas
Como mencionado no incio desse trabalho, complementaremos a projeo horizontal anotando o
valor da cota dos pontos ao lado de suas projees em p1 (ver figura 1.2). Quando a cota
positiva diz-se que o ponto est em relevo e quando a cota negativa diz-se que o ponto est
rebaixado. Alm disso, chamaremos altura cota positiva e profundidade cota negativa.
Quando o plano de projeo o nvel mdio dos mares, a cota positiva chamada altitude.
Sempre que possvel, devem ser evitadas cotas positivas e negativas em um mesmo trabalho. Para
isso, a figura deve ficar inteiramente contida numa das regies. Nesse caso, no h necessidade de
se antepor o sinal cota, j que todas tem o mesmo sinal; no havendo sinal considera-se o ponto
em relevo, a no ser que seja dado outro esclarecimento nesse sentido ou a prpria natureza do
trabalho indique tratar-se de um rebaixamento.
1.3.3.3 - Posio relativa de dois pontos
Observe a figura 1.4. Nela esto representados os pontos A e B atravs de suas projees cotadas
tendo-se como unidade o metro.
Fig. 1.4 - Projeo cotada de 2 pontos
Note que o ponto A se projeta no plano horizontal em A1 e tem cota 1.7 m; da mesma forma o
ponto B se projeta em B1 e tem cota 4.3 m. Com isso, definiremos as grandezas:
Distncia entre 2 pontos: a verdadeira grandeza da distncia entre os 2 pontos
considerados. Essa distncia no medida diretamente no desenho mas determinada
algebricamente atravs de relaes geomtricas elementares.
Distncia horizontal entre 2 pontos: o comprimento da projeo do segmento cujos
extremos so os pontos, ou seja, a distncia entre as projees de cada ponto. Numa
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representao em folha cotada essa distncia medida diretamente sobre as projees dos
pontos tomando-se o cuidado de considerar, entretanto, a escala na qual o desenho est
representado.
Distncia vertical entre 2 pontos: a diferena, em valor absoluto, de cotas existentes entre
os pontos. Observe que o valor dessa distncia obtido algebricamente e, dessa forma, a
escala do desenho no afetar o seu resultado.
Nos pontos representados na figura 1.4 tem-se que as cotas dos pontos A e B so,
respectivamente, 1.7m e 4.3m. Dessa forma, a distncia vertical entre A e B definida como o
valor absoluto da diferena de cotas entre eles 2.6m (4.3m - 1.7m). Por outro lado, medindo-se
no desenho o comprimento do segmento A1B1 encontra-se 38 mm; sabendo que o desenho est
representado numa escala 1:100 (isto , uma distncia de 1mm no desenho corresponde a 100mm
no objeto real) conclui-se que a distncia entre as projees em p1 3800mm ou 3,8 m. Essa ,
tambm, a distncia horizontal entre os pontos A e B. A partir desse momento podemos
calcular a distncia entre os pontos A e B atravs de relaes mtricas simples. No espao tem-se
que os pontos A e B considerados e a direo de projeo (normal ao plano p1) determinam um
plano que conter tambm os seus deslocamentos vertical (distncia vertical) e horizontal
(distncia vertical). Tem-se um tringulo retngulo cuja hipotenusa a distncia entre os pontos e
um dos catetos a distncia vertical e o outro a distncia horizontal entre A e B. Nesse caso, a
distncia entre os pontos A e B (pela aplicao do Teorema de Pitgoras):
dAB = ( ) ( )DV DH2 2+ = 2 6 3 82 2, ,+ = 4,6 m
Fig. 1.5 - Distncias Vertical, Horizontal e Efetiva entre dois pontos e Inclinao da reta AB
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1.4. Estudo de retas
Inicialmente estudaremos o caso de retas definidas por 2 pontos e, posteriormente estenderemos
o estudo para o caso em que uma reta definida pela interseco de dois planos. Assim, dados 2
pontos A e B e suas projees A1 e B1 cada ponto da reta AB tem por projeo um ponto bem
definido em A1B1.
1.4.1 - Inclinao de retas: Declividade e Aclividade
Um parmetro muito importante, para descrever a posio relativa de uma reta AB, com relao
ao plano horizontal de referncia, a sua inclinao (ngulo q da fig. 1.5). A inclinao de uma
reta o ngulo que essa reta faz com o plano de projeo, isto , o ngulo que ela faz com a
sua projeo ortogonal nesse plano. Da mesma forma, define-se a declividade (indicada por
p)de uma reta como a relao entre a distncia vertical e a distncia horizontal entre os pontos
que a definem. Pode-se alternativamente exprimi-la como porcentagem ou por fraes ordinrias.
Assim, para o nosso exemplo temos que a declividade da reta AB :
p = DVDH
= 2 63 8,,
mm
= 0,684 = 68,4%
Observa-se que a declividade de uma reta coincide, numericamente, com a tangente
trigonomtrica de seu ngulo de inclinao. importante notar que no caso de retas verticais a
sua inclinao 90o e a sua declividade infinita; por outro lado, retas horizontais tem inclinao
igual a 0o e declividade zero.
Em uma folha cotada, onde est representada uma reta AB, podemos, por operaes grficas,
determinar sua inclinao e sua declividade. s transformar a folha cotada em uma pura
mongeana tomando-se AB como uma reta frontal. Escolhemos a linha de terra 1-2 coincidindo
com A1B1 e colocamos as cotas de A e de B perpendicularmente linha de terra, a partir de A1 e
B1, obtendo as projees A2 e B2. O ngulo de inclinao da reta AB (ngulo entre a projeo
A2B2 e a linha de terra) pode ser medido diretamente quando as cotas so inicialmente reduzidas
escala do desenho. Por outro lado, a inclinao da reta AB denotada por q pode ser calculada
atravs da expresso
q = arctg(DV/DH).
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Para o nosso caso, temos que o ngulo de inclinao da reta AB em relao ao plano p1 :
q = arctg(DV/DH), onde DV = 2,6 m e DH = 3,8 m.
Ento,
q = arctg(2,6/3,8) q = arctg(0,684) q = 34,4o.
1.4.2 - Intervalo de uma reta
Define-se intervalo de uma reta como a distncia horizontal entre dois pontos dessa reta que
apresentam diferena de cotas igual a 1 unidade (normalmente 1 metro). Numericamente o
intervalo de uma reta o inverso da sua declividade ou, ainda, igual a cotg(q) sendo q o ngulo
de inclinao da reta (veja fig. 1.6)
i = 1 1p DV
DH
DHDV
g= = = cot ( )q
Fig. 1.6 - Intervalo de uma reta
Novamente, para o nosso exemplo, temos:
i = cotg(34.4o) = 1,46 m,
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mostrando que partindo-se da projeo A1 e ao deslocarmos 1,46 cm (lembre-se que
o desenho est representado em escala 1:100) sobre A1B1 estaremos num ponto M da
reta AB de cota 1m acima de A (cota de M = 1.7m + 1m = 2.7m).
1.4.3 - Coeficiente de reduo
O coeficiente de reduo de uma reta definido como a relao entre a distncia horizontal de
dois pontos da reta e a distncia entre esses pontos; , portanto, numericamente igual ao cosseno
do ngulo de inclinao. Dessa maneira, o coeficiente de reduo de uma reta vertical nulo, pois
a sua inclinao 90o. No caso de uma reta horizontal o ngulo de inclinao nulo e o
coeficiente de reduo 1 mostrando que essa reta se projeta em verdadeira grandeza no plano
horizontal p1.
1.4.4 - Pertinncia ponto-reta
Conhecendo-se as projees em p1 e as cotas de 2 pontos de uma reta pode-se determinar o seu
intervalo como referido no item 1.4.2. Com isso, podemos determinar a cota de qualquer ponto
da reta: para exemplificar esse procedimento consideraremos novamente a reta AB mostrada na
figura 1.4. Tomemos sobre essa reta um ponto M de projeo M1. Desejamos determinar a sua
cota. Chamando de zM a cota do ponto M podemos escrever:
z mA M
M - =17 0 684
1 1
. ,
Fig. 1.7 - Determinao da cota do ponto M pertencente reta AB
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que a expresso da declividade calculada com os pontos A e M. Como A1M1 pode ser obtido
por leitura direta na folha, medindo o segmento A1M1 e considerando a escala do desenho,
obtendo como resultado A1M1 = 2,6 m, tem-se que:
z m m mM = * + =2 6 0 684 1 7 3 48, , , , , que a cota do ponto M da reta AB.
Da mesma forma, poderemos resolver o problema inverso, isto , determinar a projeo N1 de um
ponto da reta AB que tem a cota dada, por exemplo 3,0 m (observe a figura 1.8).
3 0 17 0 6841 1
, . ,m mA N
-=
A1N1 = 3 0 1 7
0 6841 90, ,
,,m m m- =
Fig.1.8 - Determinao de um ponto N da reta AB de cota conhecida
Como o desenho est representado na escala 1:100, s marcar 1,90 cm sobre a A1B1 a partir de
A1 e obteremos o ponto N1.
Assim, para que um ponto pertena a uma reta so necessrias as duas seguintes condies:
A projeo do ponto pertena projeo da reta;
A cota do ponto seja igual cota do ponto da reta cuja projeo coincida com a projeo do
ponto dado.
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1.4.5 - Graduao de retas
Repetindo-se a operao anterior poderemos marcar os pontos da reta AB cujas cotas so
representadas por nmeros inteiros. Assim, poderemos marcar sobre a reta AB os pontos de
cotas 2, 3, 4, etc. Essa operao chamada de graduao da reta AB.
Graduar uma reta seguindo-se os passos mostrados anteriormente denominado de graduao de
retas pelo mtodo analtico, pois emprega clculos algbricos para se determinar os pontos de
cotas inteiras. H, entretanto, um outro mtodo empregado na graduao das retas. o mtodo
grfico que se baseia na reconstruo da pura mongeana e, a partir da, traar planos
horizontais auxiliares de cotas inteiras e determinar a sua interseco com a reta considerada. No
nosso exemplo, o ponto N (marcado na reta AB no item anterior) um ponto de cota inteira
(cota 3). Marcando-se os pontos P e Q distantes 1,46 cm (i = 1,46 m reduzido a escala 1:100) de
N1 obteremos a reta AB graduada de metro em metro (figura 1.9)
Fig. 1.9 - Reta AB graduada de metro em metro
1.4.6 - Retas Concorrentes
Duas retas so concorrentes quando suas projees no plano horizontal p1 tem um ponto comum
e nesse ponto ambas as retas tem a mesma cota. Quando a cota do ponto comum no dada,
pode ser facilmente determinada, algbrica ou graficamente como referido anteriormente. Feita
essa determinao para cada reta, e verificando-se que a cota do ponto comum a mesma para
ambas as retas, conclui-se que essas retas so concorrentes naquele ponto. A figura 1.10 mostra
duas retas r e s concorrentes num ponto de cota igual a 3,7 m.
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Fig. 1.10 - Projeo cotada de duas retas r e s concorrentes
Outro processo para se investigar a concorrncia de duas retas o seguinte: traam-se retas que
pertenam aos pontos de mesma cota de cada uma das retas dadas. Se as retas traadas forem
paralelas, as retas dadas so concorrentes. Esse processo est mostrado na figura 1.11 e
particularmente empregado quando o ponto de concorrncia das retas dadas est fora dos limites
do papel.
Fig. 1.11 - Mtodo grfico de verificao de concorrncia de duas retas
1.4.7 - Retas Paralelas
Duas retas so paralelas quando tem projees paralelas, mesmo intervalo e mesmo sentido de
graduao. Consideremos duas retas, r e s, paralelas entre si. Como estamos empregando
projees cilndricas ortogonais, sabemos que retas paralelas tem projees paralelas (ponto de
fuga imprprio). Por outro lado, retas paralelas tem igual inclinao em relao ao plano
horizontal p1. Dessa forma, elas apresentam a mesma declividade e, portanto, o mesmo intervalo.
Considerando-se pontos de mesma cota das retas r e s, as retas definidas por cada dois desses
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pontos de mesma cota, so horizontais e paralelos, mostrando que apresentam mesmo sentido de
graduao.
Assim, a condio necessria e suficiente para que duas retas representadas em cotada sejam
paralelas, que sejam verificados simultaneamente, os trs itens seguintes:
suas projees sejam paralelas;
seus intervalos sejam iguais;
suas graduaes sejam concordantes.
Fig. 1.12 - Representao em projeo cotada de duas retas paralelas
1.5 - Estudo de Planos
Um plano pode ser determinado por 3 pontos no-colineares, uma reta e um ponto no
pertencente a ela, duas retas paralelas ou duas retas concorrentes. Analisaremos o caso em que o
plano determinado por 3 pontos, pois todos os outros casos podem ser reduzidos a esse caso
geral.
1.5.1 - Retas Horizontais de um Plano
Sejam os pontos A, B e C, representados na folha cotada com suas respectivas cotas como
mostrado na figura 1.13.
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Fig.1.13 - Representao dos pontos A, B e C em projeo cotada
Eles determinam um plano a. Vamos graduar (conforme item 1.4.5) as retas AB e AC, obtendo
os pontos de cotas inteiras de 2 a 6 dessas duas retas. O ponto de cota 6 da reta AB ligado ao
ponto de cota 6 da reta AC d uma reta horizontal h6 de cota 6 contida no plano a. Da mesma
forma, ao ligarmos o ponto de cota 5 da reta AB ao ponto de cota 5 da reta AC obtemos a reta
horizontal h5 do plano a. Repetindo-se esse procedimento, obtemos as demais retas horizontais
contidas em a de cotas inteiras (h1, h2, h3, ...). Essas retas horizontais, de cotas inteiras, do plano
a, assim determinadas, so paralelas e eqidistantes.
Como referido anteriormente, essas retas horizontais do plano a so paralelas entre si e paralelas
reta trao do plano a no plano horizontal p1. A reta trao de a em p1 a reta horizontal h0.
1.5.2 - Retas de Maior Declive de um Plano
Consideremos, novamente, um plano determinando de uma das formas mostradas em 1.5.
Tomando-se quaisquer 2 pontos distintos do plano a existe uma nica reta que os contm e que
estar perfeitamente definida pelas suas projees. Lembrando que a inclinao de uma reta em
relao ao plano horizontal o ngulo entre essa reta e a sua projeo nesse plano medido no
plano projetante, observamos os seguintes fatos (acompanhe pela figura 1.14):
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Fig. 1.14 - Inclinao de retas contidas ao plano a mostrando o significado geomtrico da reta de maior declive
(i) escolhemos arbitrariamente um ponto P do plano a que ser mantido fixo durante todo o
processo. Para facilidade de demonstrao tomaremos um ponto P de cota unitria;
(ii) escolhemos agora outro ponto de a muito longe de P que referiremos como ponto Q. Esse
ponto Q pode ser qualquer, mas o tomaremos sobre o trao de a em p1. Medimos o ngulo de
inclinao da reta PQ com o plano horizontal. Esse ngulo muito pequeno (no limite nulo), pois
a distncia vertical constante e a distncia horizontal tende a infinito.
(iii) movendo o ponto Q (ainda no trao de a em p1) em direo ao ponto P, o ngulo de
inclinao qPQ da nova reta PQ aumentar progressivamente, pois a distncia horizontal diminui;
(iv) por outro lado, quando o ponto Q, caminhando-se sobre o trao, se afasta de P o ngulo de
inclinao qPQda reta AQ decresce rapidamente tornando-se, no limite, zero;
(v) a inclinao da reta PQ atingir seu valor mximo quando a distncia horizontal (DH) for
mnima. Isso ocorre quando a reta projetada P1Q1 for perpendicular ao trao de a em p1. Como
esse trao , obviamente, uma reta horizontal de a tem-se que a reta PQ , tambm,
perpendicular ao trao (nesse caso, em particular, o perpendicularismo entre as retas se mantm
na projeo).
Assim, uma reta de maior declive, ou inclinao, de um plano uma reta desse plano
perpendicular ao seu trao ou qualquer outra de suas retas horizontais. Uma reta de maior
declive de uma plano o define completamente como veremos em 1.5.4. Nos prximos tens
definiremos a inclinao e a graduao de planos que esto relacionadas com a sua reta de maior
declive.
interessante observar que essa reta indica a direo de mnima energia desse plano. Uma esfera
(que pode rolar livremente num determinado plano) ao ser abandonada descer plano abaixo
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segundo sua reta de maior declive. Da mesma forma, a gua da chuva ao cair num telhado plano,
o percorrer numa direo paralela sua reta de maior declive.
1.5.3 - Inclinao de Planos
A inclinao de um plano a mesma inclinao da sua reta de maior declive. Pode-se afirmar,
ainda, a declividade de um plano a declividade de sua reta de maior declive e o intervalo de
um plano o intervalo da sua reta de maior declive.
Fig. 1.15 - Inclinao de plano: ngulo de inclinao de sua reta de maior declive
1.5.4 - Graduao de Planos
A graduao de um plano pode ser feita ou com o traado de sua retas horizontais de cotas
inteiras (h1, h2, h3, ...) ou, como mencionado anteriormente, traando-se sua reta de maior declive
e graduando-a. Uma vez determinada a reta de maior declive de um plano, podemos apagar todos
os outros elementos determinadores desse plano, que ss a reta de maior declive do plano
suficiente para determina-lo univocamente. Dizemos que um plano est representado em
projees cotada quando conhecemos a sua reta de maior declive devidamente graduada.
Dizemos que desenhamos o plano graduado. A graduao de um plano o primeiro passo para se
determinar a pertinncia de pontos, retas a planos, a interseco de retas e planos e a interseco
de dois planos. Para se distinguir uma reta de maior declive graduada de um plano de uma reta
graduada qualquer, usa-se representar as primeiras por dois traos paralelos prximos sobre os
quais se assinalam os pontos de cota inteira por traos curtos perpendiculares a ela.
Dessa forma, pode-se estabelecer um novo critrio para determinar se duas retas dadas numa
folha cotada so concorrentes ou reversas. Se elas forem concorrentes determinam um plano e,
graduando-as e ligando os pares de pontos de mesma cota deveremos ter retas paralelas e
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eqidistantes, pois so as horizontais do plano definido por elas. Caso contrrio essas retas so
reversas.
Fig. 1.16 - Definio de planos (traagem de suas retas horizontais de cotas inteiras) pelas suas retas de maior declive
1.5.5 - Posies Relativas de dois Planos
1.5.5.1 - Planos Paralelos ao Plano de Projeo
Nesse caso tem-se que o plano considerado paralelo, ou seja, todos os pontos a ela pertencentes
tero a mesma cota. Todas as suas retas so retas de maior declive. A sua representao feita
por um segmento de reta (duplo, para se indicar uma reta de maior declive), colocando-se em
seus extremos o valor da cota do plano. A figura 1.17 mostra um plano horizontal de cota 2.
Observe que qualquer figura pertencente a um plano horizontal se projeta em verdadeira grandeza
no plano de projeo p1.
fig. 1.17 - Indicao da reta de maior declive de um plano horizontal de cota 2.
1.5.5.2 - Planos Concorrentes com o Plano de Projeo
Tem-se dois casos:
plano vertical
o ngulo de inclinao desse plano em relao ao plano p1 90o . Todos os seus pontos
tm projees confundidas com o trao do plano. Todas as suas retas de maior declive
so retas verticais. Esse plano representado por seu trao no plano horizontal p1 sem
graduao, naturalmente, de suas retas.(fig. 1.18)
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Fig. 1.18 - Indicao de trao, reta de maior declive de planos verticais
plano qualquer
a representao feita pela projeo de uma de suas retas de maior declive.
Fig. 1.19 - Representao de um plano qualquer pela sua reta de maior declive
1.5.5.3 - Planos Paralelos
Foi visto em aulas anteriores que planos paralelos tem traos nos planos de projeo tambm
paralelos. Dessa forma, podemos estender esse conceito e concluir que planos paralelos tem suas
retas de maior declive paralelas, e, portanto, a projeo de dessas retas caractersticas so
paralelas, apresentando os mesmos intervalo e sentido de graduao. A figura 1.20 mostra a
representao, pelas suas retas de maior declive, de dois planos paralelos entre si.
Fig. 1.20 - Representao de dois planos paralelos pelas suas retas de maior declive
1.5.5.4 - Planos Concorrentes
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Sejam dois planos quaisquer a e b. Seja, ainda, P um ponto de cota zp pertencente
simultaneamente a esses dois planos estando, portanto, na reta interseco de a e b. Graduando-
se as retas de maior declive dos dois planos pode-se desenhar suas horizontais (perpendiculares
reta de maior declive do plano). As retas horizontais dos planos a e b passando por P sero
representadas por h(a)zP e h(b)zP respectivamente. Ento, a projeo de P estar na interseco das
horizontais h(a)zP e h(b)zP; e repetindo-se esse procedimento para outro ponto Q tambm
pertencente simultaneamente aos planos a e b de cota zQ . Da mesma forma como ocorreu para o
ponto P, a projeo do ponto Q estar na interseco das retas horizontais h(a)zQ e h(b)zQ.
Portanto, a interseco dos planos a e b o lugar geomtrico de todos os pontos interseco das
retas horizontais de mesma cota desses planos.
Quando dois planos so concorrentes, verifica-se um dos seguintes casos:
i. as suas retas de maior declive so concorrentes;
ii. as suas retas de maior declive so paralelas, mas o sentido de graduao no o
mesmo;
iii. as retas de maior declive so paralelas, mas seus intervalos no so iguais.
Fig. 1.21 - Determinao da reta interseco rab entre os planos a e b
1.5.6 - Pertinncia Ponto-Plano
Para um ponto pertencer a um plano necessrio que esse ponto pertena a uma reta horizontal
do plano. Dessa forma, para se verificar se um ponto pertence a um plano basta traar a reta
horizontal do plano de cota igual a do ponto. Observe a figura 1.22. Se esse ponto pertencer a
essa horizontal, ento, o ponto P pertence ao plano; caso contrrio, o ponto no pertence ao
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plano (por esse motivo, o ponto A no pertence ao plano). Um ponto pertence a um plano
vertical se pertencer ao trao desse plano no plano horizontal p1 ; um ponto pertence a um plano
horizontal quando sua cota igual cota desse plano.
Por outro lado, sabendo que um ponto Q pertence a um plano a pode-se determinar a sua cota
traando-se uma horizontal do plano passando por Q e determinando-se o valor de sua cota na
reta de maior declive de a.
Fig. 1.22 - Pertinncia de ponto a plano
1.5.7 - Pertinncia Reta-Plano
Para que uma reta pertena a um plano necessrio que ela se apoie em duas retas do plano.
Assim, para que uma reta pertena a um plano necessrio que as horizontais do plano pertenam
aos pontos da reta cujas cotas sejam as mesmas que as das respectivas horizontais (figura 1.23)
Fig. 1.23 - Pertinncia de reta a plano
1.5.8 - Interseco Reta-Plano
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A interseco de uma reta com um plano um ponto prprio, no caso geral, ou imprprio quando
a reta paralela ao plano. Observa-se, ainda, que esse ponto pertencer reta interseco desse
plano com qualquer plano que contenha a reta considerada. Poderemos utilizar esse fato para
determinar o ponto de interseco de uma reta r com um plano a dado por sua reta de maior
declive devidamente graduada:
escolhemos arbitrariamente um plano x que contm a reta r dada: por facilidade escolhemos
um plano cuja reta de maior declive a reta r;
determinamos a reta iax interseco entre os planos a e x como mostrado anteriormente (item
1.55.4);
encontramos o ponto P da reta r que pertence tambm a reta interseco iax. Esse ponto P a
interseco da reta r com o plano a dados.
1.6 Bibliografia
Gontijo, S.F. Desenho, vol. III, 1987 - Apostila de PCC, PCC/EPUSP
Rangel, A.P., Projees Cotadas, LTC Editora S.A., 1976, 3a edio, RJ.
Costa, Mrio Duarte. Geometria Grfica Tridimensional. Vol. I. Editora Universitria
Costa, Mrio Duarte. Geometria Grfica Tridimensional. Vol. II. Editora Universitria
Carvalho, Benjamim A. Desenho Geomtrico. Livro Tcnico
French, Thomas. Desenho Tcnico e Tecnologia Grfica. Editora Globo
Manf Giovanni . Desenho Tcnico Mecnico. Editora Hemus
Montenegro, Gildo. Geometria Descritiva. Editora Perspectiva
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PROFESSOR: SRGIO VASCONCELOS