Desenho Técnico · 7.ª–12.ª classe

Como traçar um pentágono regular?

  • 8 min de leitura
  • 3 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
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Resposta curta

Trace uma circunferência com dois diâmetros perpendiculares. Marque o ponto médio M de um raio horizontal e, com centro em M e abertura até ao topo C da circunferência, corte o raio oposto em N. A distância CN é o lado do pentágono: dê cinco passos com ela na circunferência e una os pontos.

Quando se aplica

O pentágono regular tem cinco lados iguais e cinco ângulos iguais de 108°. Constrói-se por inscrição numa circunferência quando conhece o raio (ou o diâmetro) da circunferência circunscrita. Aparece em desenhos decorativos, estrelas de cinco pontas, porcas e peças de formas especiais.

Ao contrário do hexágono, o lado do pentágono não é igual ao raio. Vale cerca de 1,1756 × R, e por isso é necessária uma construção própria para o obter.

Pentágono regular inscrito

ângulo ao centro = 360° ÷ 5 = 72° ângulo interno = 108° (soma dos ângulos internos = 540°) lado ≈ 1,1756 × R · R ≈ 0,8507 × lado

Pré-requisitos

  • Traçar diâmetros perpendiculares e a mediatriz de um segmento.
  • Usar o compasso sem alterar a abertura.
  • Saber o que é uma circunferência circunscrita.

Método passo a passo

  1. Trace a circunferência de centro O e raio R.
  2. Trace dois diâmetros perpendiculares: o horizontal AB e o vertical CD, com C no topo.
  3. Ache o ponto médio M do raio OB, traçando a mediatriz de [OB].
  4. Com centro em M e abertura MC, trace um arco que corte o raio OA no ponto N.
  5. A distância CN é o lado do pentágono. Fixe o compasso nessa abertura.
  6. Com centro em C, corte a circunferência em dois pontos; depois, de cada um, corte o ponto seguinte até obter cinco pontos (C e mais quatro).
  7. Una os pontos consecutivamente com a régua.

Verificação do resultado

  • Os cinco lados medem o mesmo; o último passo deve fechar sobre o ponto de partida.
  • Com o transferidor, cada ângulo interno deve estar muito próximo de 108°.
  • Os cinco arcos têm de ser de 72° cada, o que se confirma ao ligar os pontos ao centro.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Pentágono numa circunferência de 50 mm de raio

Enunciado: Trace um pentágono regular inscrito numa circunferência de raio 50 mm e indique o comprimento do lado.

Resolução:

  1. Trace a circunferência e os diâmetros AB e CD perpendiculares.
  2. M é o ponto médio de OB: OM = 25 mm.
  3. MC = √(252 + 502) = √(625 + 2 500) = √3 125 ≈ 55,9 mm. É a abertura para cortar OA em N.
  4. ON = MN − OM = 55,9 − 25 = 30,9 mm.
  5. CN = √(30,92 + 502) = √(954,8 + 2 500) = √3 454,8 ≈ 58,8 mm.
  6. Com a abertura de 58,8 mm, marque os cinco vértices e una-os.

Resposta: lado ≈ 58,8 mm. Verificação: 2 × 50 × sen 36° = 100 × 0,5878 = 58,78 mm.

Exemplo 2 — Pentágono com lado dado

Enunciado: Pretende-se um pentágono regular de lado 40 mm. Que raio deve ter a circunferência circunscrita?

Resolução:

  1. R = lado ÷ (2 × sen 36°) = 40 ÷ (2 × 0,5878) = 40 ÷ 1,1756.
  2. R ≈ 34,0 mm.
  3. Trace a circunferência de 34 mm de raio e aplique o método de inscrição: o lado obtido será de cerca de 40 mm.

Resposta: raio ≈ 34 mm. Verificação: 1,1756 × 34 = 39,97 mm, praticamente 40 mm. Confirme no seu manual se o método do «lado dado» é pedido com construção direta.

Exemplo 3 — Nível de exame: diagonal e perímetro

Enunciado: Um pentágono regular está inscrito numa circunferência de raio 50 mm. Calcule o perímetro e o comprimento de uma diagonal.

Resolução:

  1. Lado = 2 × 50 × sen 36° ≈ 58,8 mm.
  2. Perímetro = 5 × 58,8 = 294 mm (valor arredondado; com mais casas decimais, 293,9 mm).
  3. Diagonal = 2 × 50 × sen 72° = 100 × 0,9511 ≈ 95,1 mm.

Resposta: perímetro ≈ 294 mm e diagonal ≈ 95,1 mm. Verificação: a diagonal é cerca de 1,618 vezes o lado (58,8 × 1,618 ≈ 95,1), relação conhecida como razão de ouro.

Erros frequentes

  • Usar o raio como lado. Isso dá um hexágono, não um pentágono. No pentágono o lado é maior do que 1,17 vezes o raio.
  • Fazer M no meio do diâmetro em vez de no meio do raio OB. O arco MC sairia com a abertura errada.
  • Alterar a abertura do compasso entre a obtenção de CN e a marcação dos vértices.
  • Marcar seis pontos em vez de cinco, por hábito do hexágono.
  • Aceitar um último lado diferente sem repetir a construção. Se o último passo não fecha, o compasso escorregou ou a abertura CN foi mal obtida.
  • Medir o lado com régua em vez de usar a construção. A régua introduz erros de leitura.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Qual é o ângulo ao centro e o ângulo interno de um pentágono regular?

Ver solução

Ângulo ao centro: 360° ÷ 5 = 72°. Ângulo interno: (5 − 2) × 180° ÷ 5 = 540° ÷ 5 = 108°.

2Exercício 2

Num pentágono regular inscrito numa circunferência de 30 mm de raio, calcule o lado e o perímetro (use sen 36° ≈ 0,5878).

Ver dica

Lado = 2 × R × sen 36°.

Ver solução

Lado = 2 × 30 × 0,5878 = 35,27 mm ≈ 35,3 mm. Perímetro = 5 × 35,27 ≈ 176,3 mm.

3Exercício 3

Um pentágono regular tem 20 mm de lado. Qual deve ser o raio da circunferência circunscrita?

Ver solução

R = lado ÷ 1,1756 = 20 ÷ 1,1756 ≈ 17,0 mm. Verificação: 1,1756 × 17 = 19,98 mm.

4Exercício 4

Na construção com R = 40 mm, calcule MC, ON e CN.

Ver dica

M é o ponto médio de OB, logo OM = 20 mm. Use Pitágoras duas vezes.

Ver solução

MC = √(202 + 402) = √2 000 ≈ 44,72 mm. ON = 44,72 − 20 = 24,72 mm. CN = √(24,722 + 402) = √(611,1 + 1 600) = √2 211,1 ≈ 47,0 mm. Verificação: 2 × 40 × 0,5878 = 47,02 mm.

5Exercício 5

Prove que a soma dos ângulos internos do pentágono regular é 540° e use esse valor para justificar que cada ângulo interno mede 108°.

Ver solução

Um pentágono divide-se em 3 triângulos a partir de um vértice, e cada triângulo tem 180°: 3 × 180° = 540°. Como os 5 ângulos são iguais, cada um mede 540° ÷ 5 = 108°.

Perguntas frequentes

Quando se usa este método?

Quando se conhece o raio ou o diâmetro da circunferência circunscrita e se pretende inscrever um pentágono regular. É a construção clássica de Desenho Técnico.

Existe um método mais rápido?

Com transferidor marcam-se arcos de 72° a partir do centro. É mais rápido mas menos rigoroso do que a construção com compasso e régua.

Que erros são mais comuns?

Tomar o raio como lado, escolher o ponto médio errado e deixar o compasso mudar de abertura durante a marcação dos vértices.

Porque funciona esta construção?

Porque a distância CN calculada pelo teorema de Pitágoras coincide com 2R sen 36°, o lado exato do pentágono regular. A construção é uma forma geométrica de obter essa medida sem calculadora.

Resumo

  • O pentágono regular tem ângulo ao centro de 72° e ângulo interno de 108°.
  • O lado vale cerca de 1,1756 vezes o raio da circunferência circunscrita.
  • Constrói-se com M, ponto médio de um raio, o arco MC e o ponto N; o lado é CN.
  • Marcam-se cinco pontos com a abertura CN e unem-se por segmentos.
  • Verifique que o último passo fecha no ponto de partida.

Onde aprofundar

  • Manual de Desenho Técnico da classe e programa oficial do INIDE / Ministério da Educação de Angola (confirme a edição em vigor).
  • Norma ISO 128 (princípios de representação); confirme a versão atual antes de citar.

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