Trapezoedro


Trapezóedro de base -gonal
Trapezoedro
Exemplo: Trapezóedro pentagonal ()
Tipo Dual-uniforme no sentido de poliedro semirregular dual
Faces
Arestas
Vértices
Configuração dos vértices
Símbolo de Schläfli
,
Símbolo de Coxeter-Dynkin
Grupo de simetria , [2+,2n], (2*n), ordem
Poliedro dual Antiprisma -gonal uniforme (convexa)
Propriedades
Convexo, Transitivo nas faces, Vértices regulares
Planificação

Na geometria, um trapezóedro -gonal (ou simplesmente trapezóedro, também chamado de -antidipirâmide, -antibipirâmide ou -deltoedro[1]) é o poliedro dual de uma antiprisma -gonal uniforme. Suas faces são congruentes e dispostas simetricamente em torno de um eixo; essas faces são deltoides (também chamados de "papagaios" ou "trapezoides" em alguns contextos).[2] Com maior simetria, essas faces são deltoides não torcidos; caso contrário, podem ser deltoides torcidos (twisted kites).

O termo "-gonal" refere-se aqui a dois conjuntos de vértices dispostos em torno de um eixo de simetria de ordem , e não às faces do poliedro. O dual, a antiprisma -gonal, possui duas faces -gonais reais.

Um trapezóedro -gonal pode ser dissecado em duas pirâmides -gonais iguais e uma antiprisma -gonal central.

Terminologia

Os trapezóedros, por vezes chamados de deltoedros,[1] não devem ser confundidos com os deltaedros,[3] cujas faces são triângulos equiláteros.

Na cristalografia, trapezóedros trigonais, tetragonais e hexagonais (com 6, 8 e 12 faces deltoidais congruentes, frequentemente torcidas) são comuns como formas de hábito cristalino de minerais. Esses são chamados simplesmente de "trapezóedros trigonal, tetragonal e hexagonal" e possuem um centro de simetria, mas não planos de simetria ou centros de inversão.[2]

Propriedades

  • Faces: deltoides congruentes.
  • Arestas: .
  • Vértices: , sendo dois ápices no eixo polar e vértices basais em dois anéis -gonais regulares. - **Configuração de vértice**: .
  • Simetria: Grupo (ordem ), exceto para (cubo, com simetria , ordem 48). Grupo de rotação (ordem ).
  • Demais propriedades: Convexo, transitivo nas faces, vértices regulares.[4]

O trapezóedro é definido por uma base em forma de polígono enviesado regular -gonal em ziguezague, dois ápices simétricos acima e abaixo da base, e faces quadrilaterais conectando pares de arestas basais adjacentes a cada ápice.

Exemplos


Trapezóedro trigonal
(se os deltoides forem quadrados,
é um cubo)

Trapezóedro tetragonal

Trapezóedro pentagonal

Trapezóedro hexagonal

Casos Especiais

  • : Forma degenerada com 4 faces deltoidais que parecem triângulos, visualmente idêntica a um tetraedro regular. Seu dual é uma antiprisma degenerada, também semelhante ao tetraedro.
  • : Dual de uma antiprisma triangular, com deltoides que são rombos (ou quadrados), sendo também um zonoedro. Conhecido como romboedro, é um cubo escalado na direção de uma diagonal corporal. Um caso especial com ângulos de 60° e 120° pode ser dissecado em dois tetraedros regulares e um octaedro regular.[2]
  • : O trapezóedro pentagonal é usado como dado (d10) em jogos de RPG como Dungeons & Dragons, sendo convexo e transitivo nas faces, o que o torna um dado justo.[5]

Simetria e Variações

  • Trapezóedro torcido: Com deltoides torcidos (twisted kites), a simetria reduz de (ordem ) para (ordem ). No limite, pode degenerar em uma bipirâmide -gonal.
  • Trapezóedro desigual: Se os deltoides em torno dos ápices têm formas diferentes, a simetria é (ordem ).
  • Trapezóedro torcido desigual: Com deltoides torcidos e diferentes, a simetria é (ordem ).

Trapezóedro Estelar

Um trapezóedro estelar é definido por uma base em forma de polígono estelar enviesado regular -gonal (onde ), com faces deltoidais congruentes. É uma forma não convexa e autointerseccional. Exemplos incluem trapezóedros 5/2, 7/3, etc., com diagramas de Coxeter-Dynkin correspondentes.

Aplicações

Trapezóedros são relevantes em cristalografia (e.g., formas cristalinas trigonais e hexagonais) e em jogos, como o d10 pentagonal. Arranjos atômicos em cristais podem repetir-se em células trapezóedricas.[6]

Ver Também

Referências

  1. a b Weisstein, Eric W. «Trapezohedron». MathWorld. Consultado em 24 de abril de 2024  Nota: as faces de um deltoedro são deltoides; um deltoide pode ser dissecado em dois triângulos isósceles ou "deltas" (Δ), base contra base.
  2. a b c Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Crystallography». Encyclopædia Britannica (em inglês) 11.ª ed. Encyclopædia Britannica, Inc. (atualmente em domínio público)  p. 575: "Deltoid: Do grego δ, Δ; em geral, um objeto de forma triangular; também um nome alternativo para trapézio."
  3. Weisstein, Eric W. «Deltahedron». MathWorld. Consultado em 28 de abril de 2024 
  4. «duality». maths.ac-noumea.nc. Consultado em 19 de outubro de 2020 
  5. Anthony Pugh (1976). «Capítulo 4». Polyhedra: A Visual Approach. Berkeley: University of California Press. ISBN 0-520-03056-7 
  6. Trigonal-trapezohedric Class, 3 2 and Hexagonal-trapezohedric Class, 6 2 2

Ligações Externas