Усечённый октаэдр
Усечённый окта́эдр[1][2][3] — полуправильный многогранник (архимедово тело) с 14 гранями, составленный из 6 квадратов и 8 правильных шестиугольников.
Усечённый октаэдр | |||
---|---|---|---|
| |||
Тип | архимедово тело | ||
Свойства | выпуклый, изогональный, перестановочный, параллелоэдр, зоноэдр | ||
Комбинаторика | |||
Элементы |
|
||
Грани |
6 квадратов 8 шестиугольников |
||
Конфигурация вершины | 4.62 | ||
Двойственный многогранник | тетракисгексаэдр | ||
Классификация | |||
Обозначения | tO, bT | ||
Символ Шлефли | tr{3,3} | ||
Группа симметрии | Oh (октаэдрическая) | ||
Медиафайлы на Викискладе |
В каждой из его 24 одинаковых вершин сходятся две шестиугольных грани и одна квадратная. Телесный угол при вершине равен в точности
Усечённый октаэдр имеет 36 рёбер равной длины. При 12 рёбрах (между двумя шестиугольными гранями) двугранные углы равны как в октаэдре; при 24 рёбрах (между квадратной и шестиугольной гранями) как в кубооктаэдре.
Усечённый октаэдр можно получить из обычного октаэдра, «срезав» с того 6 квадратных пирамид, — либо как пересечение имеющих общий центр октаэдра и куба.
В координатах
правитьУсечённый октаэдр с длиной ребра можно расположить в декартовой системе координат так, чтобы координаты его вершин были всевозможными перестановками чисел
Начало координат будет при этом центром симметрии многогранника, а также центром его описанной и полувписанной сфер.
Метрические характеристики
правитьЕсли усечённый октаэдр имеет ребро длины , его площадь поверхности и объём выражаются как
Радиус описанной сферы (проходящей через все вершины многогранника) при этом будет равен
радиус полувписанной сферы (касающейся всех рёбер в их серединах) —
Вписать в усечённый октаэдр сферу — так, чтобы она касалась всех граней, — невозможно. Радиус наибольшей сферы, которую можно поместить внутри усечённого октаэдра с ребром (она будет касаться только всех шестиугольных граней в их центрах), равен
Расстояние от центра многогранника до любой квадратной грани превосходит и равно
Заполнение пространства
правитьС помощью усечённых октаэдров можно замостить трёхмерное пространство без промежутков и наложений.
-
Фрагмент заполнения
-
Рёберная модель
Кроме того, пространство можно замостить усечёнными октаэдрами вместе с усечёнными кубооктаэдрами и кубами; вместе с усечёнными тетраэдрами и кубооктаэдрами.
-
Усечённые кубооктаэдры, усечённые октаэдры и кубы
-
Усечённые октаэдры, усечённые тетраэдры и кубооктаэдры.
В природе и культуре
правитьФормы, близкие к усечённому октаэдру, встречаются у кристаллов флюорита (плавикового шпата), пирита, в атомных структурах содалита, фожазита.
-
Атомная структура содалита
Ячейка в форме усечённого октаэдра используется при моделировании молекулярной динамики с периодическими граничными условиями для увеличения эффективности вычислений по сравнению с ячейками в форме параллелепипеда.
В виде усечённого октаэдра был выполнен Adidas Teamgeist, официальный мяч чемпионата мира по футболу 2006 года. Это первый подобный мяч чемпионата мира, состоящий из 14 панелей; ранее мячи изготавливались из 32 панелей и напоминали усечённый икосаэдр.
-
Старинная китайская игральная кость периода Сражающихся царств
-
Вариант кубика Рубика
-
Уличная скульптура в Бонне
-
Верёвочный городок в Загребе
-
Верёвочный городок в Салоу
Примечания
править- ↑ Веннинджер, 1974, с. 20, 31.
- ↑ Энциклопедия элементарной математики, 1963, с. 437, 434.
- ↑ Люстерник, 1956, с. 183.
Ссылки
править- Weisstein, Eric W. Усечённый октаэдр (англ.) на сайте Wolfram MathWorld.
Литература
править- М. Веннинджер. Модели многогранников. — Мир, 1974.
- Многоугольники и многогранники // Энциклопедия элементарной математики. Книга четвёртая. Геометрия / Под ред. П. С. Александрова, А. И. Маркушевича, А. Я. Хинчина. — М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. — С. 382—447.
- Л. А. Люстерник. Выпуклые фигуры и многогранники. — М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956.