GEOMETRIA DESCRITIVA A 10.º Ano Sólidos I - Poliedros antónio de campos, 2010
GENERALIDADES - Sólidos O sólido geométrico é uma forma limitada por porções de superfícies, O sólido geométrico é uma forma limitada por porções de superfícies, planas e (ou) curvas.
Os poliedros são sólidos geométricos limitados por porções de superfícies planas poligonais. Quando as faces do poliedro são todas iguais, o poliedro é considerado regular.
Os prismas são sólidos com duas bases poligonais e iguais. As faces laterais, se o prisma é recto, poderão ser rectângulos ou quadrados. Se o prisma é oblíquo, as faces poderão ser paralelogramos ou losangos. Perspectiva em baio no lado esquerdo de um prisma pentagonal regular recto. No lado direito, a perspectiva de um prisma pentagonal regular oblíquo.
Uma pirâmide é um poliedro, com uma base e um vértice. A pirâmide toma o nome do polígono da base. Perspectiva em baio no lado esquerdo de uma pirâmide quadrangular regular. No lado direito, a perspectiva de uma pirâmide quadrangular.
O contorno aparente de um sólido é a linha fechada que separa as partes do sólido que são visíveis das partes que são invisíveis. z Na projecção de um sólido numa representação bidimensional de uma forma tridimensional, é possível distinguir as partes visíveis das partes invisíveis. Assim sendo, a linha quebrada fechada [ D 1 H 1 G 1 F 1 ] constitui o limite eterior da projecção, é o contorno aparente horizontal do sólido. O vértice E é o vértice com menor cota, ficando oculto pela massa do sólido, sendo invisível, bem como todas as arestas que nele convergem na projecção horizontal. O vértice F é o vértice com menor afastamento, ficando oculto pela massa do sólido, sendo invisível, bem como todas as arestas que nele convergem na projecção frontal. A 2 D 2 B 2 C 2 F 2 A D D 1 F E 2 F 1 G 2 H 2 G B E C G 1 E 1 H H 1 y
REPRESENTAÇÃO DE POLIEDROS COM BASES HORIZONTAIS Pretendem-se as projecções de uma pirâmide regular situada no 1.º diedro, com 4 cm de altura, e de que o quadrado [ABCD] é a base. O quadrado [ABCD] está contido num plano horizontal ν com 1 cm de cota. V 2 (f υ ) A 2 D 2 O 2 B 2 C 2 O 1 V 1 D 1
REPRESENTAÇÃO DE POLIEDROS COM BASES FRONTAIS Pretendem-se as projecções de um cubo situada no 1.º diedro, e de que o quadrado [ABCD] é uma das faces do cubo. O quadrado [ABCD] está contido no Plano Frontal de Projecção. A face [EFGH] do cubo, oposta ao quadrado [ABCD] está contida num plano frontal φ, com 4 cm de afastamento. D 2 H 2 A 2 E 2 C 2 G 2 B 2 F 2 D 1 (h φ ) E 1 F 1 H 1 G 1
REPRESENTAÇÃO DE POLIEDROS COM BASES DE PERFIL Pretendem-se as projecções de um prisma oblíquo situada no 1.º diedro, e de que o quadrado [ABCD] é a base mais à direta, e o quadrado [EFGH] a base mais 5 cm à esquerda. O quadrado [ABCD] está contido num plano de perfil π. A direcção do eio do prisma é obtida através das suas projecções. E 2 H 2 F 2 G 2 H 1 f π1 h π1 f π h π A 2 D 2 B 2 C 2 D 1 G 1 E 1 F 1
São dados dois pontos, A (2; 1; 2) e B (-2; 2; 2). A e B são vértices de um triângulo equilátero [ABC], contido num plano horizontal ν e situado no 1.º diedro. O triângulo [ABC] é a base de uma pirâmide triangular regular com 6 cm de altura e situada no 1.º diedro. Desenha as projecções da pirâmide. V 2 y z (f υ ) A 2 C 2 O 2 B 2 O 1 V 1
Um prisma heagonal regular, com bases frontais e situado no 1.º diedro, tem o ponto O (6; 4) como o centro da circunferência que circunscrita o heágono da base com maior afastamento do prisma. Um lado do heágono mede 3 cm. Duas faces laterais do prisma estão contidas em planos horizontais. O prisma tem 5 cm de altura. Desenha as projecções do prisma. (h φ1 ) A 2 A 2 A 1 B 2 B 2 C 2 C 2 O 2 O 2 F 2 F 2 E 2 E 2 B 1 F 1 O 1 C 1 E 1 D 1 D 2 D 2 (h φ ) O 1 F 1 E 1 D 1
Um prisma quadrangular regular, com bases de perfil e situado no 1.º diedro, tem o quadrado [ABCD] como base mais à esquerda. A (1; 4) é o etremo de menor afastamento da diagonal [AC], que é de topo e mede 5 cm. O prisma tem 8 cm de altura. Desenha as projecções do prisma. B 2 D 2 f π h π A 2 C 2 O 2 f π1 h π1 B 2 A 2 C 2 O 2 D 2 A 1 D 1 O 1 B 1 D 1 O 1 C 1
Um prisma quadrangular oblíquo, situado no 1.º diedro, tem o quadrado [ABCD] como a base de menor afastamento, contido num plano frontal φ. A (1; 1; 2) e C (-3; 1; 5) são dois vértices opostos do quadrado [ABCD]. O prisma tem 5 cm de altura. As projecções do eio do prisma fazem com o eio, ângulos de 60º (a.e.) e 45º (a.e.), respectivamente as projecções horizontal e frontal. Desenha as projecções do prisma. e 2 A 2 (h φ ) y z B 2 C 2 O 2 D 2 B 2 C 2 O 2 A 2 D 2 O 1 D 1 e 1 A 1 O 1 (h φ1 ) B 1 D 1 C 1
Uma pirâmide pentagonal oblíqua, situada no 1.º diedro, tem o pentágono regular [ABCDE] como base, contido num plano horizontal ν, com 7 cm de cota. A circunferência circunscrita ao pentágono é tangente ao Plano Frontal de Projecção; e o seu centro, o ponto Q, tem 4 cm de afastamento e 2 cm de abcissa. O vértice A tem afastamento nulo e 2 cm de abcissa, e o B é o vértice mais à esquerda do pentágono. O ponto V (2; 5; 1) é o vértice da pirâmide. Desenha as projecções da pirâmide. y z (f υ ) B 2 C 2 Q 2 A 2 D 2 E 2 V 2 E 1 Q 1 V 1 D 1
REPRESENTAÇÃO DE LINHAS E PONTOS PERTENCENTES ÀS FACES/ARESTAS DE POLIEDROS Uma pirâmide quadrangular regular situada no 1.º diedro, com base num plano horizontal ν. M é um ponto qualquer da directriz (que é o quadrado). A geratriz g (como é qualquer geratriz) é definida pelo ponto M (ponto da directriz) e pelo vértice V (vértice da superfície). g 2 V 2 (f υ ) A 2 D 2 O 2 B 2 C 2 M 2 O 1 V 1 g 1 D 1 M 1
Uma pirâmide quadrangular regular situada no 1.º diedro, com base num plano horizontal ν. Para localizar um segmento de recta horizontal [RS] com2 cm de cota, contido na face [CDV] da pirâmide, é utilizada uma recta horizontal h. V 2 h 2 R 2 S 2 (f υ ) A 2 D 2 O 2 B 2 C 2 O 1 V 1 h 1 D 1 R 1 S 1
Uma pirâmide quadrangular regular situada no 1.º diedro, com base num plano horizontal ν. A determinação de um ponto P, que pertence à superfície da pirâmide, mas não está contido em nenhuma aresta do sólido, através de uma geratriz g, definida pelo ponto F e o vértice. g 2 V 2 P 2 (f υ ) A 2 D O B 2 C D 2 F 2 O 2 C 2 O 1 V 1 g 1 P 1 D 1 F 1
DETERMINAÇÃO DOS TRAÇOS DE PLANOS QUE CONTÉM FACES DE POLIEDROS Uma pirâmide quadrangular regular situada no 1.º diedro, com base num plano horizontal ν. Para determinar os traços do plano que contém a face [BCV] da pirâmide, é necessário desenhar as projecções de duas rectas do plano, que neste caso serão as rectas horizontais h (a recta que contém o segmento de recta [BC]) e h (uma recta paralela a h e passando por V). f α h 2 F 2 V 2 (f υ ) h 2 A 2 D 2 O 2 B 2 C 2 F 2 F 1 F 1 O 1 V 1 D 1 h 1 h 1 h α
Uma pirâmide triangular regular com 6 cm de altura é situada no 1.º diedro. Os pontos, A (3; 4; 7) e B (-1; 6; 7) são dois vértices de um triângulo equilátero [ABC] que é a base da pirâmide, contido num plano horizontal ν. O vértice C é o vértice de menor afastamento da base. O vértice da pirâmide é invisível em projecção horizontal. Desenha as projecções de um segmento de recta horizontal [RS], contido na face [ABV] da pirâmide, com 4 cm de cota, com R situado na aresta [AV] e S na aresta [BV]. Desenha as projecções de um ponto T, com 4 cm de cota e 4,5 cm de afastamento, pertencente à superfície da pirâmide e contido na face [ABV]. Analisa a visibilidade do ponto T em ambas as projecções. y z (f υ ) O 2 C 2 B 2 A 2 h 2 R 2 T 2 S 2 R 1 V 2 O 1 T 1 V 1 S 1 h 1 Tal como o segmento de recta [RS], o ponto T está visível na projecção frontal mas invisível na projecção horizontal,
Uma pirâmide triangular regular com 6 cm de altura é situada no 1.º diedro. Os pontos, A (3; 4; 7) e B (-1; 6; 7) são dois vértices de um triângulo equilátero [ABC] que é a base da pirâmide, contido num plano horizontal ν. O vértice C é o vértice de menor afastamento da base. O vértice da pirâmide é invisível em projecção horizontal. Determina os traços do plano que contém a face [ABV] da pirâmide. f α F 2 2 y z (f υ ) h 2 O 2 C 2 B A 2 F 2 h 2 F 1 F 1 V 2 O 1 V 1 h α h 1 h 1