FIGURAS BIDIMENSIONAIS Primeiramente é importante destacar um aspecto referente a definições, nomenclatura e classificações. O termo "polígono", por exemplo, aparece em alguns textos como uma figura plana fechada, simples, formada de segmentos de reta. Em outras palavras, ao considerá-las como figuras formadas por uma linha poligonal fechada considera-se o polígono como um "contorno". Desse modo, distinguem-se de figuras não poligonais, como por exemplo. No entanto, em alguns textos o termo polígono refere-se a uma região do plano limitada por um contorno, formado de vários (poli) ângulos (gonos). Tal diferença precisa ser observada para que possamos identificar, num texto, que concepção está sendo usada pois não há uma certa e outra errada, mas é preciso utilizálas com coerência. Quando falamos em quadrados podemos estar nos referindo tão somente a um contorno especial como a esse contorno reunido com seu interior. Em qualquer situação, polígonos são figuras: formadas por segmentos consecutivos. fechadas. simples (não se cruzam).
Os polígonos podem diferenciar-se por serem convexos ou não, pelo número de lados, pelo número de ângulos internos, pelo número de eixos de simetria etc. Em polígonos convexos, um segmento que une quaisquer dois pontos do seu interior está totalmente contido no polígono. Quando isso não acontece, dizemos que o polígono é não convexo. Se considerarmos o número de lados dos polígonos, podemos estabelecer uma classificação dos mesmos e também nomeá-los. Vejamos alguns exemplos: Polígonos de 3 lados => Triângulos Polígonos de 4 lados => Quadriláteros Polígonos de 5 lados => Pentágonos Polígonos de 6 lados => Hexágonos Polígonos de 7 lados => Heptágonos Polígonos de 8 lados => Octógonos Polígonos de 9 lados => Eneágonos Polígonos de 10 lados => Decágonos Alguns polígonos são chamados de regulares. Os polígonos regulares têm todos os seus lados e todos os seus ângulos com mesma medida.
As diagonais de um polígono são segmentos que unem dois vértices não consecutivos desse polígono. Em todos os polígonos com mais de 3 lados, podemos traçar e contar as diagonais. Assim, no quadrilátero podemos traçar 2 diagonais, no pentágono podemos traçar 5 diagonais, no octógono podemos traçar 20 diagonais, etc. OS TRIÂNGULOS: POLÍGONOS MUlTO ESPECIAIS Os triângulos são polígonos muito especiais porque todas as demais figuras poligonais podem ser decompostas em triângulos. Essas figuras com 3 lados e 3 ângulos podem ser classificadas de várias maneiras. Podemos classificar os triângulos levando em conta a medida de seus lados. Assim podemos definir, de uma forma mais "tradicional", assim: Triângulos equiláteros: têm 3 lados de mesma medida (1) Triângulos isósceles: têm 2 lados de mesma medida (2) Triângulos escalenos: todos os lados têm medidas diferentes (3) Mas, convém destacar que as definições acima não são as únicas possíveis. Há uma forma de fazê-las de modo a incluir as diferentes classes de triângulos umas nas outras.
Há uma relação métrica muito interessante entre as medidas dos lados de um triângulo: cada lado tem que ter medida menor que a soma das medidas dos outros dois lados. Sendo a, b e c a medida de cada um dos lados de um triângulo qualquer, temos: a < b + c b < a + c c < b + a Uma propriedade fantástica dos triângulos é a chamada rigidez triangular: um triângulo, jamais se deforma, enquanto figuras de 4 ou mais lados não são rígidas. Essa rigidez justifica o fato de os carpinteiros colocarem uma espécie de trava quando fazem portões. Outra propriedade métrica importante dos triângulos é que, qualquer que seja o triângulo que se considerar, a soma das medidas de seus ângulos internos é sempre a mesma: 180. Os triângulos são figuras geométricas importantes porque geram as demais figuras. Um quadrilátero pode sempre ser decomposto em, no mínimo, 2 triângulos. Um pentágono pode sempre ser decomposto em, no mínimo, 3 triângulos. E assim por diante. Assim, é possível determinar a soma dos ângulos internos de um polígono qualquer dividindo-o em triângulos a partir do vértice. Para isso é preciso traçar as diagonais que partem de um dos vértices desse polígono transformando-o em triângulos. A partir dessa divisão basta somar a quantidade de triângulos e determinar a soma dos ângulos internos do polígono como mostra a tabela abaixo. Nº de Polígono diagonais Soma dos Nº de Nº de que ângulos lados triângulos partem do internos vértice Quadrilátero 4 1 2 360º Pentágono 5 2 3 540º Hexágono 6 3 4 720º Octógono 8 5 6 1080º Eneágono 9 6 7 1260º Decágono 10 7 8 1440º Se considerarmos polígonos regulares é possível determinar o valor de cada um dos
seus ângulos internos a partir da soma dos ângulos desse polígono. A tabela abaixo mostra o valor de cada ângulo interno de polígonos regulares e a partir deles, o valor de cada ângulo externo é a soma dos ângulos externos de um polígono regular. Polígono N de lados Soma dos ângulos internos Medida de cada ângulo interno Medida de cada ângulo externo Soma dos ângulos externos Quadrilátero 4 360 90 90 90 x 4 = 360 Pentágono 5 540 108 72 72 x 5 = 360 Hexágono 6 720 120 60 60 x 6 = 360 Octógono 8 1080 135 45 45 x 8 = 360 Eneánogo 9 1260 140 40 40 x 9 = 360 Decágono 10 1440 144 36 36 x 10 = 360 A medida dos ângulos internos de um polígono é fundamental para decidir se ele é ou não recomendável para pavimentar uma superfície plana. A medida do ângulo interno de um polígono regular deve ser um divisor de 360 para que seja possível compor um ângulo de 360 com os vértices dos ladrilhos do mesmo tipo. Assim, podemos compor uma superfície com hexágonos pois cada ângulo interno do hexágono mede 120 e com 3 hexágonos, unidos pelo vértice, é possível formar o ângulo de 360 o mesmo não acontece com o pentágono, pois cada ângulo interno de um pentágono regular mede 108 que não é divisor de 360. É possível ladrilhar uma região plana com retângulos? triângulos? octógonos? OS QUADRILÁTEROS Os quadriláteros também podem ser classificados usando alguns critérios como o paralelismo de seus lados, a medida de seus ângulos ou de seus lados. Podemos definir
trapézio como quadrilátero que tem pelo menos um par de lados paralelos. Esses lados são denominados bases do trapézio. Há trapézios isósceles, escalenos e retângulos. Paralelogramos são quadriláteros cujos lados são dois a dois paralelos. Podemos considerar então que um paralelogramo é um trapézio particular (se o paralelogramo tem dois pares de lados paralelos, então é um trapézio). Num paralelogramo os lados opostos têm a mesma medida e os ângulos opostos também têm a mesma medida. Já dois ângulos consecutivos somam juntos, 180. Num paralelogramo, as diagonais se cortam no meio. O retângulo é paralelogramo que tem um ângulo reto (e se tem um, os demais também são retos). As diagonais de um retângulo se cortam no meio e tem a mesma medida. O losango é um paralelogramo em que todos os lados têm o mesmo tamanho. No losango, as diagonais são perpendiculares e se cortam no meio. O quadrado é um retângulo que também é losango. Os quadriláteros convexos podem ser decompostos em 2 triângulos. Assim sendo, a soma dos ângulos internos de um quadrilátero é 360 (2 X 180 ). É possível construir diversos quadriláteros com régua e compasso, sabendo-se as características desses
quadriláteros. FIGURAS CIRCULARES Nem todas as figuras planas são poligonais. Existem figuras planas delimitadas por curvas. Dentre elas a de curvatura mais perfeita é o círculo. Círculo é a região do plano limitada por uma curva chamada circunferência. Corda é o segmento traçado entre dois pontos da circunferência. c: corda r: raio d: diâmetro Num círculo podemos destacar como elementos o raio e o diâmetro. O raio é a distância fixa que existe do centro a circunferência. Um círculo admite uma infinidade de eixos de simetria, seus diâmetros. O diametro é a maior das cordas. Se dividirmos um círculo por meio de seu diâmetro obteremos 2 semicírculos. Trechos extraídos das páginas 173 à 180 do livro de PIRES, Célia M. C. Espaço e Forma: a construção de noções geométricas pelas crianças das quatro séries iniciais do Ensino Fundamental. São Paulo: PROEM, 2000.