quarta-feira, 25 de julho de 2012

PITÁGORAS E OS PITAGÓRICOS


Pitágoras foi um matemático, filósofo, astrônomo, músico e místico grego, que nasceu na ilha de Samos ( na atual Grécia ). É uma figura extremamente importante no desenvolvimento da matemática, sendo frequentemente considerado como o primeiro matemático puro. 
No entanto, pouco se sabe sobre as suas realizações matemáticas, pois não deixou obra escrita e, além disso, a sociedade que ele fundou e dirigiu tinha um carácter comunitário e secreto. Essa sociedade, a Escola Pitagórica, de natureza científica e religiosa (e até mesmo política), desenvolvia estudos no domínio da matemática, da filosofia e da astronomia. O símbolo desta irmandade era a estrela de cinco pontas (ou estrela pentagonal), que consideraram como o “emblema” da perfeição e do supremo saber. 
  A estrela de cinco pontas é formada pela união de cinco triângulos sobre um pentágono.
 Os pitagóricos faziam experimentos e pesquisas em diversas áreas (matemática, geometria, astronomia, astrologia, música, biologia, medicina e política) e consideravam-se irmãos, viviam numa fraternidade de comuna – todos os bens eram colocados para a coletividade.
Os iniciados ficavam de dois a cinco anos em absoluto silêncio aprendendo as disciplinas básicas, desenvolvendo a reflexão, a memória, a disciplina e a retidão. Passados esse período compreendiam que o silêncio é providencial para a evolução intelectual e espiritual.
Além da ciência os pitagóricos vivenciavam uma religião de salvação e mistério. Seus rituais eram absolutamente secretos e sua devoção condição essencial para pertencer à seita.
A ética era conseqüência direta de sua metafísica. E ambos eram pressupostos básicos para o conhecimento do mundo, do homem e do UNO(propriedade de tudo o que é, do universo em conjunto). Ciência e Religião, no pitagorismo, não se apartam e sim se completam.  A vida nessa Confraria tinha a finalidade de levar ao equilíbrio psico-físico-social e espiritual.
Pitágoras pregava a homonoia( união das mentes para atingir uma vida íntegra e, assim, possibilitar reformas sociais para uma menor desigualdade social e menor atrito entre os indivíduos). Sua palavra de “ordem” era fraternidade – geral e irrestrita.
 O TEOREMA
Pesquisas realizadas no campo da História da Matemática indicam que mais de 2000 anos antes dos pitagóricos, na Babilônia, já se detinha conhecimento de que em um triângulo retângulo, o quadrado da medida da hipotenusa é igual à soma do quadrado das medidas dos catetos.
A2 = B2 + C2
Os antigos egípcios utilizavam uma corda com treze nós, igualmente espaçados, de modo a determinar um ângulo reto ou uma a perpendicular, com a sobreposição do primeiro e do décimo terceiro nós .

Ao avaliarmos o emprego da corda de treze nós, fica claro que os egípcios também sabiam que um triângulo de lados 3, 4 e 5 possui um ângulo de 90o. No entanto, acredita-se que a primeira demonstração geral desta relação foi dada por Pitágoras por volta do século VI a.C.
 

Outro aspecto a ser destacado é que, ao considerar um triângulo retângulo de hipotenusa “a” e catetos “b” e “c”, a relação a2 = b2 + c2  tem centenas de demonstrações distintas. Desde a Antiguidade, várias pessoas se dedicaram a prová-la.


ALGUMAS DEMONSTRAÇÕES DO TEOREMA
Não se sabe ao certo qual seria a demonstração utilizada por Pitágoras, entretanto, muitos autores concordam que ela teria sido feita através da comparação de áreas, conforme se segue:

Desenhamos um quadrado de lado b+a e depois traçamos dois segmentos paralelos aos lados do quadrado, obtendo dois retângulos e um  quadrado.
Dividimos os dois retângulos em dois triângulos retos traçando uma diagonal em cada um deles, ficando assim com quatro triângulos retos na figura. Chamamos de c o comprimento de cada diagonal.
Ao retirar os quatro triângulos retos temos a área da região formada a seguir:
b2+a2

Se desenharmos agora o mesmo quadrado de lado b+a, mas colocando os quatro triângulos retos em outra posição, a área da região formada quando se retiram os quatro triângulos retos é c2.
Como b+a representa a área do quadrado maior subtraída da soma das áreas dos triângulos retângulos e c2 representa a mesma área, então b2+a2= c2. Logo, num triângulo retângulo o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos.

Outra forma ainda de demonstrarmos o teorema é por semelhança de triângulos.
Os triângulos ABC, ACH e CBH têm a mesma forma, diferindo apenas pelas suas posições e tamanhos.
Sendo ABC um triângulo retângulo, com o ângulo reto localizado em C, como mostrado na figura. Desenha-se a altura com origem no ponto C, e chama-se H sua intersecção com o lado AB. O ponto H divide o comprimento da hipotenusa, c, nas partes d e e. O novo triângulo, ACH, é semelhante ao triângulo ABC, pois ambos têm um ângulo reto, e eles compartilham o ângulo em A, significando que o terceiro ângulo é o mesmo em ambos os triângulos também, marcado como θ na figura. Seguindo-se um raciocínio parecido, percebe-se que o triângulo CBH também é semelhante à ABC.
A semelhança dos triângulos leva à igualdade das razões dos lados correspondentes:
a/c=e/a            e          b/c=d/b
O primeiro resultado é igual ao cosseno de cada ângulo θ e o segundo resultado é igual ao seno. Estas relações podem ser escritas como:
a2=c x e           e          b2=c x d
Somando estas duas igualdades, obtém-se:
a2+b2=c x e + c x d=c x (d+e )=c2
Logo: a2+b2=c2


ALGUMAS APLICAÇÕES
1. Uma escada apoiada em uma parede tem sua base distante cerca de 6 metros da parede. Sabendo que a parede mede cerca de 8 metros, determine o comprimento da escada. 



x² = 8² + 6²
x² = 64 + 36
x² = 100
x = 10

2. Dois navios A e B partem em sentidos diferentes: o primeiro para o norte e o segundo para o leste, o navio A com velocidade constante de 30 Km/h e o navio B com velocidade constante de 40 Km/h. Qual será a distância entre eles após 6 horas?

Distância percorrida pelo navio A após 6 horas:
D = 30x6 = 180 Km

Distância percorrida pelo navio B após 6 horas:
D = 40 x 6 = 240 Km

Aplicando o Teorema de Pitágoras
d2=1802+2402
d2=32400+57600
d2=90000
d=300 km

3. De posse de um mapa, o motorista de um caminhão de entrega de eletrodomésticos precisa saber qual a distância entre as cidades A e B, pois dependendo da distância precisa abastecer o caminhão para não ter surpresas desagradáveis na viagem, falta de combustível ou atraso na entrega.

d2=602+802
d2=3600+6400
d2=10000
d=100 km



Referências: 






A MATEMÁTICA NA CONSTRUÇÃO DE UMA CASA


Desde o inicio da obra, em sua demarcação inicial até o acabamento final, colocação de pisos, muitas vezes o pedreiro necessita de ângulos retos, utilizando então o Teorema de Pitágoras e, além disso, ele precisa ter noções de medidas e áreas.
Ao marcarem 30 cm e 40 cm em duas laterais de paredes que se interceptam e depois unirem esses pontos para encontrarem uma medida equivalente a 50 cm, os pedreiros conseguem um ângulo reto, isto é uma aplicação do Teorema de Pitágoras. É o que na linguagem dos pedreiros é chamado de “deixar no esquadro”.
O pedreiro estica uma linha paralela (p) à frente do terreno, depois estica uma nova linha (b) provisioriamente. Ele crava uma estaca (e-1) a 3 m da primeira linha e uma outra estaca (e-2) a 4 m da linha paralela. Medindo a distância (d) entre as duas estacas o valor correto deverá ser 5 m, a primeira estaca deverá ser deslocada até que consiga essa medida.
Na construção do alicerce da casa o pedreiro começa a utilizar noções de volume, sem utilizar nenhuma fórmula. Após efetuar as medições e construir as “caixarias” em forma de paralelepípedos, o pedreiro tem que dosar as quantidades de pedra, areia e cimento para a elaboração do concreto que será utilizado para o preenchimento das mesmas. Nessa dosagem utiliza como padrão a lata (20 litros) e o carrinho de mão (60 litros), além da quantidade de cimento proporcional a esses materiais.
O pedreiro calcula o volume das caixarias e do contra-piso, multiplicando a medida da altura, largura e comprimento entre si. Ele utiliza o metro cúbico (1000 litros) ou 50 latas.

No levantamento das paredes o pedreiro se depara com mais um problema matemático, e de calcular a quantidade de tijolos necessária para a conclusão da obra.
Esse problema envolve áreas de superfícies retangulares. O pedreiro então calcula a área do tijolo, multiplicando seu comprimento por sua largura, e divide 1 metro quadrado pelo produto obtido, dessa maneira ele calcula quantos tijolos serão necessários para o levantamento de cada metro quadrado de parede.
Para calcular a quantidade de tijolos o pedreiro leva em consideração a posição dos tijolos (em pé ou deitado) e também as dimensões dos tijolos que serão utilizados.

Depois de levantadas as paredes, o pedreiro inicia a construção do madeiramento para a montagem da cobertura da casa.
Ao iniciar a construção do telhado após escolher o tipo de telha, o pedreiro vai calcular a porcentagem de inclinação do mesmo para a montagem da tesoura. O cálculo de inclinação do telhado é feito por meio de uma inclinação entre a altura e o comprimento da tesoura expresso em percentual, e essa inclinação também depende do tipo de telha.
A tesoura é uma estrutura de madeira com a forma a seguir:

Veja quantos triângulos as vigas estão formando e muitos deles são retângulos. Para os pedreiros quanto mais triângulos as madeiras formarem no telhado maior rigidez ele terá.

Abaixo temos exemplos de tesouras utilizadas pelos pedreiros:
Concluído o madeiramento, o pedreiro efetua o cálculo da quantidade de telhas necessárias para a cobertura do telhado, e para isso levam em consideração a área útil de cada tipo de telha, ou seja, a área de cobertura real da mesma.



 Disponível em:
http://www.slideshare.net/erikacurty/matemtica-dos-pedreiroshttp://www.slideshare.net/erikacurty/matemtica-dos-pedreiros