Zero

Embora a ideia do zero esteja presente em muitos povos antigos, sua “invenção” é atribuída aos hindus. Eles “reconheceram que o zero tinha uma existência independente, além de mero papel de marcar espaços entre os números […] Pela primeira vez o conceito abstrato do nada recebia uma representação simbólica.” (O Último Teorema de Fermat, Simon Singh, pp 73).

Rascunhei um cartum sobre o tema no caderno e finalizei-o no Procreate. Minhas ideias são melhor resolvidas no papel, não tem jeito. O Procreate grava um timelapse do q a gente faz, o q é ótimo para registrar o processo. Pena q minha conta no WP não permite postar vídeo :/

egipcio

Zero

Zero

Geometria, I Ching, sistemas de numeração e um pouco de análise combinatória

O título é grande, mas vcs vão perceber q faz um certo sentido.

Dia desses eu estava pesquisando um polígono para fazer uma história em quadrinhos: o octógono. Por definição, um octógono é um polígono que possui oito lados. Simples assim. Entretanto só me interessava o octógono regular, ou seja, aquele q possui os oito lados de mesmo tamanho e todos os ângulos com a mesma medida.

Durante a pesquisa, esbarrei-me com a figura utilizada no I Ching. Não conheço nada sobre o oráculo chinês e vou focar apenas nos aspectos formais do desenho. De cara nota-se a presença de 8 conjuntos de traços, chamados trigramas. E por que 8? Porque 8 é o número de grupos de três elementos possíveis de serem formados utilizando os dois “valores” apresentados, isto é, o traço inteiro e o traço interrompido. Se quiséssemos grupos contendo 4 traços, o resultado seria 2^4 (2 elevado a 4), e teríamos 16 possibilidades.

iching_i-ching
O símbolo do yin yang cercado pelos oito trigramas do I-Ching. Com 2 valores é possível formar 8 grupos de 3 elementos, isto é, 2^3 (2 elevado a 3).

Depois percebi q poderia fazer uma associação numérica entre símbolos e números e atribuí ao traço interrompido o valor 0 e ao traço inteiro o valor 1. Nota-se, desta forma, q o desenho do I Ching usa um sistema binário na sua construção: cada trigrama pode ser escrito em zeros e uns.

iching_binario
Associação dos traços de construção dos trigramas aos algarismo 0 e 1.

iching_i-ching-binarioFinalmente “traduzi” para o sistema decimal os “números binários” do desenho do I-Ching.  Encontrei algumas variações para a disposição dos trigramas no octógono, mas uma delas parece ser a mais utilizada: aquela q dispõe o “7” no topo e o “0” na base. Note que se tomarmos os números associados aos lados opostos do octógono, sempre teremos a soma dos mesmos igual a 7.  Além disso notei duas “linhas de crescimento”: uma partindo do 0 e indo até o 3 e outra, oposta, partindo do 4 em direção ao 7.iching_i-ching-decimal.jpgEsse foi um exercício de investigação sem nenhuma pretensão mais séria. Beira o entretenimento e não possui aplicação prática. Todavia, são atividades como essa q exercitam minha criatividade, pois trabalho com associações e interpretações livres. Para fechar o post, reservei uma análise q seria a mais “viajante” dentro deste estudo.

O símbolo do yin yang também aparece no desenho. Percebi algumas variações na sua disposição dentro do octógono, mas a q escolhi tb foi a mais utilizada. Ao analisar as duas “gotas” contrastantes do símbolo, notei uma associação interessante com os números binários dos trigramas. Os números 000, 001, 010 e 011 (q seriam o 0, 1, 2 e 3 no sistema decimal) possuem o 0 como algarismo de “maior peso” (assinalados em negrito). Já os números 100, 101, 110 e 111 (o 4, 5, 6 e 7 no sistema decimal) possuem o 1 ocupando a posição mais “pesada” do número. Assim como o preto e o branco são as partes binárias do desenho, este padrão tb aparece nos números associados às “gotas” do desenho. O 0 é formado pela repetição de três algarismos 0, representando a parte mais “concentrada” da cor escura do símbolo do yin yang, ao passo que o 7 é formado por três algarismo 1, sendo a parte mais “concentrada” da gota clara do desenho.

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A parte preta do símbolo do yin yang parece “reger” os números mais “baixos”, q possuem o 0 na posição mais “pesada” do número. A parte branca do símbolo “regeria” os números q possuem o 1 como posição de maior peso.

E isso é só o começo. Outras interpretações podem surgir e acho melhor parar por aqui antes q me perguntem o q ando fumando ou se já tomei “meu remédio” hoje.

Geometria, I Ching, sistemas de numeração e um pouco de análise combinatória

Pitágoras em um problema vitruviano

É dado um quadrado ABCD de lado a. Determine o raio da circunferência que contém os vértices A e B e é tangente ao lado CD.

Este é o enunciado de um problema presente no livro Teorema de Pitágoras e
Áreas, de autoria de Eduardo Wagner.

vitruvio
Desenho resultante da questão constante no livro de Eduardo Wagner.

Assim que eu vi o desenho, lembrei-me do Homem vitruviano, cuja versão de Leonardo da Vinci é bastante conhecida. Outros artistas fizeram suas representações, como o italiano Giacomo Andrea, mas a essência é a mesma: integrar a figura humana dentro de um círculo e um quadrado.

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O Homem vitruviano. À esquerda, desenho de Leonardo da Vinci. À direita, versão de Giacomo Andrea

É claro q, olhando com bastante critério, existe uma diferença no q diz respeito aos pontos do lado superior do quadrado em relação ao círculo, mas vamos considerar esse desvio como irrelevante.

O problema pede achar o raio da circunferência dada, isto é o segmento OB. Voltemos agora ao desenho de Giacomo. Fácil perceber q este segmento seria um com extremidades no umbigo da figura humana desenhada e na ponta do dedo da mão, correto?

Aqui vale uma pausa. Um  cânone é um modelo, um padrão (existem outros significados, mas este é o q nos interessa). E um dos mais conhecidos é o do escultor grego Lísipo, q dividiu a figura humana em 8 partes, usando a cabeça como unidade de medida, isto é, como cânone.

De forma “arredondada” (encontrei algumas aproximações) a linha do umbigo estaria a 3 cabeças do topo da figura (ou a 5 cabeças da base), ou seja, usando a linha do pé como referência, o umbigo estaria a 5/8 da altura da figura humana. Voltemos ao desenho de Giacomo e vamos notar q esta também é a medida entre o umbigo e a ponta do dedo da mão.

canone
Exemplo do cânone de 8 cabeças. O umbigo passaria aproximadamente a 3 cabeças do topo ou a 5 cabeças da base da figura humana.

Agora vamos retomar o desenho do quadrado e da circunferência. Achar o raio da circunferência (ou o segmento OB), é o mesmo q achar a hipotenusa do triângulo retângulo representado conforme a figura abaixo.

vitruvio2
O raio (R) da circunferência é a hipotenusa (OB) do triângulo retângulo OMB.

Para tanto, vamos usar o teorema de Pitágoras, isto é, o quadrado da hipotenusa (OB ou R) é igual à soma do quadrado dos dois catetos: (MB = a/2) e (OM = a – R)

R^2 = (a/2)^2 + (a – R)^2

O resultado de R em função de lado do quadrado  é igual a 5a/8, ou seja, cinco oitavos do lado do quadrado, a mesma distância q encontramos no cânone das 8 cabeças!

Outra coisa interessante é que se dividimos 8/5 vamos encontrar 1,6, q é uma aproximação do número de ouro (1,618…). Esta informação é importante pq o número de ouro é encontrado facilmente em várias proporções do corpo humano. A localização do umbigo em relação à altura do corpo é um bom exemplo disso.

E pra descontrair, uma forma bem-humorada de nos referirmos ao “raio da circunferência”.

O raio da circunferência

Pitágoras em um problema vitruviano

“Estudar é preciso”

Nesta semana estudei um pouco do teorema de Pitágoras. Antes eu estudava para passar na prova, passar de ano, passar em concurso. Estudar era quase sempre um meio, não um fim em si mesmo. Ainda estudo com objetivos práticos e até outubro o meu foco é “passar”. Mas hj não posso dizer q estudo SÓ para isso. Desde q comecei a fazer cartuns a partir de temas relacionados à Matemática e outras disciplinas, fiquei mais atento aos assuntos, sempre buscando uma “brecha”, um elemento capaz de virar um desenho. Algum humor, sim, mas sem deturpar o conteúdo, senão vira um desserviço.

Sobre o célebre teorema do matemático de Samos, passei pelos ternos pitagóricos, q são conjuntos de 3 números inteiros q satisfazem à regra: o quadrado do maior número é igual à soma do quadrado dos outros dois. Se prestarmos atenção, nada mais é do q acontece em um triângulo retângulo, cujo quadrado da hipotenusa é a soma dos quadrados dos catetos. Além disso, se os 3 números forem primos entre si, isto é, possuírem apenas o número 1 como divisor comum, temos um trio pitagórico primitivo.

Bom, o resultado dos estudos segue abaixo:

Ternos pitagóricos Terno pitagórico primitivo

Quase todos esses desenhos eu publico no meu perfil no Instagram. Mas como eu gosto de escrever, e acho esse exercício fundamental para meu trabalho, o blog continua sendo o melhor lugar. Talvez soe obsoleto demais, mas desde q a ferramenta de blog surgiu, eu nunca deixei de usar esse recurso.

“Estudar é preciso”

Hoje é dia do preço redondo!

É assim que o locutor do hortifruti perto de casa anuncia a promoção do dia. Os cartazes, feitos à mão com um tipo de letra de q eu gosto muito – e já tive até vontade de aprender ou fazer parecido – estampam os valores “arredondados”. Nada de 1 e 99 ou 3 e 49.

Popularmente os “números redondos” são aqueles em oposição aos “números quebrados”, isto é, 9 é mais redondo q 8,99; todavia 10 é mais redondo do q 9, dependendo do contexto. Eu uso muito a expressão números redondos para expressar exatamente um número divisível por 10.

Pesquisando, cheguei a um texto de autoria do falecido Carlos Heitor Cony sobre números redondos. O texto é ótimo: leve, bem escrito, com conteúdo e diverte tb. Coisa de quem realmente sabe fazer. Cony cita o fato de os árabes não apreciarem os números redondos. Recentemente reli o Homem que Calculava e creio q existe uma passagem a respeito disso, pois qdo li o trecho de Cony eu já sabia e a única fonte de q me recordo de ter aprendido isso seria a partir do livro do Malba Tahan (ou então estou ficando senil muito cedo). Tentei catar o trecho do livro, mas não consegui. Fica aí como desafio.

precos.jpg
Dia de preço redondo no hortifruti! Nada de 1 e 89 ou 1 e 39.

E um cartunzinho para não perder o costume.Números redondos

Hoje é dia do preço redondo!

Beleza (e estranheza) numérica

Dia desses estava visitando minhas pastas de desenho virtual e me deparei com um rascunho q fiz acerca de uma categoria de números chamada números belos. Sem entrar em questionamentos acerca da beleza, é considerado belo o número formado apenas por algarismos pares (vai entender!).

Aproveito essas temáticas para desenhar meus cartuns, mas para me certificar sobre a definição do número, encontrei um vídeo q mostra a resolução de uma questão apresentada no ENA (Exame Nacional de Admissão) do PROFMAT, o mestrado profissional em Matemática, de 2012, e q traz, além dos números belos, mais um conceito atribuído a outra categoria de números, os estranhos.

Sobre os números estranhos eu já havia desenhado algo a respeito em 2013. Segue agora a finalização do cartum sobre números belos (provavelmente rascunhado no mesmo período), bem como o cartum sobre os números estranhos.
Números belos
Números estranhos

Beleza (e estranheza) numérica

Dia do Amigo

Essa história parece q tem variações. Pesquisando rapidamente na internet, vamos achar o dia 20 de julho, o dia 30 de julho e o dia 18 de abril relacionados à amizade. Vou tomar o dia 20, até pq tb é o dia do casamento de um ex-colega de trabalho e sua esposa e eu fui padrinho da união dos dois. Sou amigo e “cumpade” de ambos.

Sobre o tema amizade, eu, q tenho lá minha paixão por números e Matemática, conheci há um bom tempo uma curiosidade matemática chamada números amigos ou números amigáveis. Dois números são considerados amigos se a soma dos divisores de um deles (menos o próprio número) resultar o outro e vice-versa. O primeiro par de números q satisfazem esta condição foi encontrado pelos pitagóricos. São os números 220 e 284. A soma dos divisores de 220 (1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55 e 110) resulta 284. E a soma dos divisores de 284 (1, 2, 4, 71 e 142) resulta 220.

Só no século XVII, em 1636, Pierre de Fermat encontrou o segundo par de números q atendem à regra, o 17.296 e o 18.416. Descartes encontrou o terceiro par (9.363.584 e 9.437.056). Cada um destes grandes nomes da Matemática encontrou apenas um número (o q por si só deve ter dado enorme trabalho), mas Euler, veio aumentar a lista adicionando 62 pares de números amigáveis! O mais interessante é q todos eles deixaram passar um par de números menor, o 1.184 e o 1.210, descobertos em 1866 por um italiano de 16 anos, Nicolò Paganini (estas informações eu as retirei do livro O Último Teorema de Fermat, de Simon Singh).

Em o Homem que Calculava, do Malba Tahan, o leitor encontrará o personagem Beremiz Samir falar sobre a amizade entre os números no capítulo 13 do livro. Todavia, no capítulo 6 existe outro caso de amizade entre números, a amizade quadrática.

Em 2011, fiz um cartum sobre a amizade entre os números 220 e 284. Este desenho já ilustrou um vídeo do professor Rafael Procópio e tb aparece aqui ou ali qdo se deseja falar sobre o tema. Mas resolvi ilustrar o caso da amizade quadrática citado por Malba Tahan. Seguem os dois.

Números amigos

Amizade quadrática

O desenho mudou bastante. Até deu vontade de redesenhar o primeiro cartum, mas fica como registro da “evolução”. No segundo, menos linhas, menos preocupação, mais síntese, talvez mais leveza. Mas a cachaça continua a mesma.

Bônus técnico sobre “design de personagem”: gosto de aproveitar a forma do número e evitar desenhar coisas a mais. Por exemplo, no caso do número 6, uso o espaço aberto do algarismo para fazer a boca. Quando estava desenhando o cartum, achei q o primeiro número a falar seria o 13. Por isso coloquei-o à esquerda da imagem. Notei q teria um problema para fazer a boca do número caso ele permanecesse à esquerda, conforme figura abaixo:

amizade_quadratica_errado

Felizmente, ao reler o texto do livro, vi q o primeiro número a falar era o 16, portanto ficaria à esquerda e o 13 à direita. Desta forma, usei o segundo “vão” do algarismo 3 para sugerir a boca do personagem e… tudo certo!

Dia do Amigo

Artes que dialogam e a matemática nossa de cada dia

Conheço alguns artistas visuais q tb gostam de se expressam em outros meios, principalmente a música. Há tb o contrário: músicos q se expressam em meios visuais. Na Matemática existe uma propriedade comum tanto à adição como à multiplicação: a ordem das parcelas/fatores não altera a soma/produto. É a tal da propriedade comutativa.

Cada meio expressivo possui suas características e acho q isso é o q me atrai. Tem coisas q eu não vou conseguir fazer no papel. Outras só serão possíveis nele. Pelo menos este é o meu caminho. E de vez em quando eu tento um “crossover”.

Tenho investido em algumas composições visuais usando um tópico da teoria dos conjuntos: a insterseção. Os “conjuntos” são formas e a interseção entre eles geram outras formas. Trabalho tb com as cores, sua complementaridade, suas adições e por aí vai.

A ilustração a seguir é um exemplo dessa misturada toda. E eu acabei disponibilizando a arte para venda na minha loja virtual no Colab55.

Violões

Artes que dialogam e a matemática nossa de cada dia

O Dia do Pi

Pi é um dos números mais conhecidos e famosos. Para “homenageá-lo”, o dia 14 de março foi batizado de o Dia do Pi. Mas vc pode se perguntar: Pi começa com 3,14… e 14 de março seria 14/3… O q uma coisa tem a ver com a outra? É q a data só faz sentido se usarmos a língua inglesa, onde o mês antecede o dia. Enfim…

Há um bom tempo, fiz uma brincadeira em q tomei alguns dos infinitos algarismos de Pi, separei em blocos de 6 algarismos e converti esses blocos em cores (usando o sistema hexadecimal).

O resultado pode ser conferido aqui.

pixel

O Dia do Pi