#023 綿棒で作るトーラス多面体(2)

■1■正5角形穴の綿棒多面体トーラスには、その全体の形が丸めのもの(女型)と角ばったもの(男型)とがある。内部は基本的に正4面体、正8面体(の半分)、正3角柱の結合体と見て取れる。ただし見方によって他の多面体の結合とも解せる。円環部の中心にある10個の結節点は、各々10本の綿棒が接している。

■2■真上から見たトーラスの大円(W1)が正5角形なのに対し、真横から見たトーラスの小円(W2)断面は正6角形ではない。穴を通る中心軸方向から見ると、中心穴の正5角形の周りにヒトデ型が見える。下右の青い立体は、ベクトル平衡体を5つ、無理やり繋いで作ったトーラス。少したわんでいる。

■3■綿棒多面体のトーラスには決定的な1つの在りようでなく様々なバージョンがあり得るので、取り敢えず勝手に「女型」と名付けたもののデータを示しておく。綿棒多面体的な要素は<点60・線85・面45>であり、その面的要素は「長方形15、台形10、正方形10、正3角形10」となっている。使用本数は230本。

■4■6角形穴の綿棒多面体トーラスは、文字列ばかりの説明ではなく、画像メインで以下に示してみることにする。(1)まず最初中心穴の正6角形部分を、18本で正6角柱として作る。(2)正6角柱側面にある正方形から、24本で外側に正4角錐を6つ付ける。(3)その6つの隙間に、24本でデルタ6面体をつける。

■5■(4)上面の正6角形の6本の線に沿って正4面体を6つ乗せ、さらに6つあるその隙間に正4角錐を2つ付けた形を入れ込む。使用する綿棒は42本だが、外側の正6角形が分かるように12本に色付けしておく。(5)これを上下引っ繰り返す。(6)こちらの面にも同様に42本を使って、逆側の面と同じ操作を施す。

■6■(7)外向きの各6面にある「田」の字に正4角錐を4つ立て、その頂点を4本で結んでから、その両側斜面に正4面体を付ける。(8)これを6面に施すことで、正方形と正3角形の連続となり、最外縁部が丸みを帯びた多面体トーラスになる。用いる綿棒は赤36本を着色した144本。ただしこれは一例に過ぎない。

20240115 Monday