多面体实体的面是稳定的 当且仅当 该实体的质心在面平面上的正交投影位于面内部或边上。换句话说,多面体实体的面是稳定的,如果当多面体放置在该面上时,质心位于该面的上方。如果均匀密度的多面体实体仅在一个面上稳定(Croft et al. 1991, p. 61),则该实体是单稳的,也称为单态或单静。
Guy(1968;Conway 和 Guy 1969)和 Knowlton(1969)独立地发现了一个具有 19 个面的单稳多面体实体。多年以后,Bezdek(2011)发现了一个具有 18 个面的单稳多面体实体,而 Reshetov(2014)给出了更小的例子,具有 14、15、16 和 17 个面。上面的插图(其中固体已沿每个轴以不同比例缩放以适合立方体)和下表总结了已知最小的多面体实体。
面数 | 年份 | 参考文献 |
19 | 1969 | Guy (1968), Conway et al. (1969), Knowlton (1969) |
18 | 2011 | Bezdek (2011) |
14-17 | 2014 | Reshetov (2014) |
具有单个稳定平衡点和单个不稳定平衡点的多面体被称为单稳-单静的,或多面体 Gömböc。
各种龟类,如印度星龟,具有单稳形状 (Rehmeyer 2007)。
参见
Conway-Guy 多面体,
Gömböc,
多稳多面体
使用 探索
参考文献
Bezdek, A. "多面体的稳定性。" 离散几何研讨会,2011 年 9 月 13-16 日。 Fields Institute, Toronto, Canada. pp. 2490-2491, 2011. http://www.fields.utoronto.ca/av/slides/11-12/wksp_geometry/bezdek/download.pdf.Bryant, J. 和 Sangwin, C. 你的圆有多圆?:工程学与数学的交汇处。 Princeton, NJ: Princeton University Press, pp. 273-276, 2008.Conway, J. H.; Goldberg, M.; 和 Guy, R. K. SIAM Rev. 中的问题 66-12。 11, 78-82, 1969.Croft, H. T.; Falconer, K. J.; 和 Guy, R. K. 问题 B12 在 几何学中的未解决问题。 New York: Springer-Verlag, p. 61, 1991.Domokos, G. 和 Kovács, F. "Conway 的螺旋线和具有 21 个质点的离散 Gömböc。" Amer. Math. Monthly 130, 795-807, 2023.Guy, R. K. "单稳多面体。" Calgary, Canada: University of Calgary Department of Mathematics, 1968., I. "Bezdek 的具有 18 个面的单稳多面体。" https://demonstrations.wolfram.com/BezdeksUnistablePolyhedronWith18Faces/. 2015 年 12 月 9 日。Hafner, I. "Reshetov 的具有 14、15、16 和 17 个面的单稳多面体。" https://demonstrations.wolfram.com/ReshetovsUnistablePolyhedraWith141516And17Faces/. 2015 年 4 月 20 日。Hafner, I. "一些单稳多面体。" https://demonstrations.wolfram.com/SomeUnistablePolyhedra/. 2014 年 6 月 17 日。Knowlton, K. C. "仅具有 19 个面的单稳多面体。" Bell Telephone Laboratories, Report MM 69-1371-3, 1969 年 1 月 3 日。Minich, C. "搜索小型单静多面体。" WSCG 2012, Plzeń', Czech Republic. 2012 年 6 月 26-28 日。Pegg, E. Jr. "数学游戏:公平骰子。" 2005 年 5 月 16 日。 http://www.maa.org/editorial/mathgames/mathgames_05_16_05.html.Rehmeyer, J. "MathTrek:无法击倒。" 2007 年 4 月 5 日。 http://sciencenews.org/view/generic/id/8383/title/Cant_Knock_It_Down.Reshetov, A. "具有 14 个面的单稳多面体。" Int. J. Comput. Geom. Appl. 24, 39-60, 2014.Wells, D. 企鹅好奇有趣的几何学词典。 London: Penguin, p. 265, 1991.在 上被引用
单稳多面体
请引用为
Weisstein, Eric W. "单稳多面体。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/UnistablePolyhedron.html
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