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OCTAÈDRE TRONQUÉ
Truncated octahedron, abgestumpftes Oktaeder
Autres noms : solide de Kelvin, heptaparalléloèdre
(7 couples de faces parallèles).
Vues Povray de cette page réalisées par Alain Esculier. |
Famille | polyèdre
semi-régulier ou polyèdre
d'Archimède
également : paralléloèdre |
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Historique | solide connu d'Archimède (IIIe s. av. J.C.) | ||||||
Dual | Tétraki-hexaèdre | ||||||
Faces | 8 hexagones et 6 carrés ; c'est donc un tétradécaèdre, parfois dénommé aussi tétrakaidécaèdre. | ||||||
Sommets | 24 sommets de degré 3, de code de Schläfli 4.62 . | ||||||
Arêtes | 36 arêtes de longueur a ; angle dièdre : = 125° 15' 52" entre un carré et un hexagone, entre deux hexagones. | ||||||
Patron et graphe |
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Diamètres | sphère inscrite dans les hexagones : ,
dans
les carrés :
intersphère (passant par les milieux des arêtes) : 3a ; sphère circonscrite : . |
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Mensurations | volume :
aire :
coefficient isopérimétrique : |
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Coordonnées
des sommets |
et les permutés, avec. | ||||||
Constructions |
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Plans de symétrie | 9 | ||||||
Axes de rotation |
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Groupe des isométries | = celui de l'octaèdre | ||||||
Polyèdre dérivé | Triacontahexaède tétragonal |
Comme avec des cubes, on peut paver (c'est-à-dire
remplir sans trou ni chevauchement) l'espace avec des octaèdres
tronqués.
Voir aussi paralléloèdre. Nota 1 : la surface d'équation implicite : est formée d'un tel réseau d'octaèdre. Nota 2 : une version arrondie de ce réseau d'octaèdres est la surface P de Schwarz. |
Le réseau de cordes de cette pyramide est un empilement compact d'octaèdres tronqués |
Cette propriété d'empilement sans interstice
provient du fait que l'octaèdre tronqué n'est autre que le
"domaine fondamental" (à savoir le domaine formé des points
pour lesquels le nœud le plus proche est le nœud considéré)
d'un réseau cubique centré (voir ci-dessous).
Ci-contre, les cuboctaèdres sont centrés
aux points de coordonnées ,
avec i,j,k entiers de même parité.
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Le réseau cubique centré est obtenu à
partir de deux réseaux cubiques simples, chaque nœud de l'un étant
au centre d'un cube formé par 8 nœuds de l'autre.
On définit la densité d'un réseau
comme la limite du rapport du volume total des sphères identiques
tangentes centrées aux noeud du réseau situées dans
un domaine donné, au volume du domaine, lorsque le domaine "tend"
vers l'espace entier.
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Le cube, l'octaèdre tronqué, et le dodécaèdre
rhombique pavent l'espace, mais des 3, c'est l'octaèdre tronqué
qui a le coefficient isopérimétrique le plus élevé,
ce qui signifie que pour un volume donné, c'est lui qui a la surface
extérieure la plus petite. Lord Kelvin pensait que de tous les pavages
de l'espace par des cellules identiques (non forcément polyédriques),
celui qui avait le coefficient isopérimétrique le plus élevé
était le pavage par un octaèdre tronqué légèrement
modifié. Ceci a été démenti par la découverte
de la mousse de Weaire-Phelan qui a un meilleur coefficient, elle-même
détronée en 2016 (voir
wikipedia).
Il ne faut pas confondre l'octaèdre tronqué avec le dodécaèdre rhombique tronqué représenté ci-contre, qui s'obtient lui aussi par troncature du cube, possède aussi 6 faces carrées et des faces hexagonales, mais celles-ci sont au nombre de 12 au lieu de 8 et ne sont mêmes pas régulières. Noter aussi aussi les deux types de sommets. |
Je pense que ce polyèdre réalisé avec 24 tickets de métro que j'ai acheté à une personne qui les vendait sur un quai a la structure d' un octaèdre tronqué. Les 4 tickets du haut délimitent une des faces carrées, les 3 tickets de gauche en triangle sont 3 arêtes d'une des faces hexagonales. |
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Pavage par des octaèdres tronqués photographié par Carlos Sacré, en Roumanie près de Constanza. | Pavage par des octaèdres tronqués séparés par des prismes. Structure du cristal de faujasite. | Horloge solaire du 16ème siècle (musée Galilée, Florence) |
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© Robert FERRÉOL 2017