Il disegno geometrico e le proiezioni ortogonali

Il disegno geometrico è un modo di rappresentare con precisione oggetti e figure, usando regole e strumenti adatti. A differenza di un disegno a mano libera, non serve a esprimere fantasia o emozioni, ma a comunicare informazioni esatte. Per questo viene usato da chi progetta case, macchine, mobili e oggetti di ogni genere. Un disegno tecnico fatto bene può essere letto e capito da chiunque conosca le regole, anche se vive in un altro paese.

Per disegnare con esattezza servono strumenti specifici. La matita deve essere ben temperata; le matite più dure, indicate con la lettera H, danno un tratto sottile e chiaro, mentre quelle morbide, indicate con la lettera B, danno un tratto scuro e più grosso. Il righello serve a tracciare linee e a misurare, mentre le squadre, una con angoli di 45 gradi e una con angoli di 30 e 60 gradi, permettono di disegnare linee perpendicolari e parallele. Il goniometro misura gli angoli e il compasso traccia circonferenze e archi. Si usano anche la gomma e un foglio fissato bene al tavolo, in modo che non si muova.

Con questi strumenti si realizzano le costruzioni geometriche di base. Per tracciare una retta perpendicolare a un'altra si usa la squadra appoggiata al righello. Per disegnare una parallela si fa scorrere la squadra lungo il righello, mantenendo fermo quest'ultimo. Con il compasso si può trovare il punto medio di un segmento: si punta il compasso sugli estremi, si tracciano due archi con la stessa apertura, maggiore della metà del segmento, e si uniscono con una retta i punti in cui gli archi si incrociano: il punto in cui questa retta taglia il segmento è il punto medio. Con lo stesso strumento si disegnano anche la bisettrice di un angolo e poligoni regolari, come il triangolo equilatero e l'esagono.

Le proiezioni ortogonali servono a rappresentare un oggetto tridimensionale su un foglio, che ha solo due dimensioni. Si immagina di osservare l'oggetto da posizioni diverse, con lo sguardo perpendicolare a un piano, e di disegnare ciò che si vede. Le viste principali sono la vista dall'alto, detta pianta, la vista frontale, detta prospetto, e la vista laterale. Per esempio, un cubo visto da davanti, da sopra e di lato appare sempre come un quadrato. Un cilindro in piedi, invece, appare come un rettangolo nella vista frontale e come un cerchio nella vista dall'alto. Le tre viste, messe in relazione tra loro, permettono di capire la forma completa del solido.

Per rendere il disegno utile a chi deve costruire l'oggetto, servono le misure, che si indicano con la quotatura. Le quote sono numeri scritti vicino al disegno, collegati alla parte da misurare tramite linee sottili chiamate linee di misura e linee di riferimento. Di solito le misure sono espresse in millimetri.

Spesso un oggetto è troppo grande o troppo piccolo per essere disegnato nelle sue dimensioni reali. Si usa allora la scala, cioè il rapporto tra la misura sul disegno e la misura reale. Una scala 1:2 significa che ogni lunghezza è disegnata grande la metà, e si chiama scala di riduzione. Una scala 2:1 indica un ingrandimento, adatto a oggetti molto piccoli. Nella scala 1:1 il disegno ha la grandezza naturale. Le quote riportano sempre le misure reali, anche quando il disegno è in scala.