Anar al contingut

Empaquetamiento de círculs

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Citrus fruits.jpg
La via més eficient d'empaquetar junts círculs de diferents tamanys no és òbvia

En geometria, el empaquetamiento de círculs es referix a l'estudi de la disposició de círculs de tamanys iguals o diversos en una superfície, de tal manera que no es produïxquen solapamientos i de modo que tots els círculs es toquen entre sí. La "densitat d'empaquetat" associada, η d'una disposició donada és la proporció de la superfície coberta pels círculs. Es poden fer generalisacions a dimensions més altes - açò es diu empaquetamiento d'esferes, que generalment tracta solament en esferes idèntiques.

La branca de les matemàtiques coneguda generalment com "empaquetamiento de círculs", no obstant, no es referix exclusivament a l'empaquetat dens de círculs d'igual tamany (l'empaquetat més dens és conegut) sino a la geometria i a la combinatoria de l'empaquetat de círculs de tamany arbitrari, que donen lloc als anàlecs discrets de la transformació conforme, superfícies de Riemann i similars.

Mentres que el círcul té una densitat màxima d'empaquetat relativament baixa, no és la més baixa possible. La "pijor" forma a empaquetar sobre un pla no és coneguda, pero l'octògon alisado té la menor densitat màxima d'empaquetat actualment coneguda.[1]

Empaquetat en el pla

[editar | editar còdic]
Archiu:Empilement compact plan.svg
Els centres de tres círculs en contacte formen un triàngul equilátero, lo que genera un empaquetamiento hexagonal
Archiu:Circle packing (hexagonal).svg
Círculs idèntics en un apany de empaquetamiento hexagonal, el empaquetamiento més dens possible

En un espai euclidiano de dos dimensions, Carl Friedrich Gauss va demostrar que l'apany regular de círculs en major densitat és el empaquetamiento hexagonal, en el que els centres dels círculs estan situats en una retícula hexagonal (dispostes com en una colmena d'abelles), i en la que cada círcul està rodejat d'atres sis. La densitat d'este empaquetamiento és:

ηh=π120.9069.

En 1890, Axel Thue va demostrar que el retícul hexagonal és el més dens de tots els possibles empaquetamientos de círculs, tant regulars com a irregulars. No obstant la seua prova va ser considerada incompleta per alguns. La primera prova rigorosa d'açò se li atribuïx a László Fejes Tóth en 1940.[2][3]

En l'atre extrem, s'ha demostrat que existixen disposicions de densitat arbitrariamente baixa d'empaquetat rígit de círculs.[4][5]

Empaquetat en l'esfera

[editar | editar còdic]

Un problema relacionat és determinar l'apany de més baixa energia de punts interactuant idénticamente que estan restringits a descansar en una superfície donada. El problema de Thomson s'ocupa de la més baixa distribució d'energia de càrregues elèctriques idèntiques en la superfície d'una esfera. El problema de Tammes és una generalisació d'açò, ocupant-se d'maximizar la distància mínima entre círculs en una esfera. Açò és anàlec a distribuir càrregues no puntuals en una esfera.

Vore també

[editar | editar còdic]

Bibliografia

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. Smoothed Octagon en MathWorld.
  2. arXiv:1009.4322 [math].Consultat el 8 de juny de 2020.
  3. Mathematische Zeitschrift.48(1)
    676–684.ISSN 0025-5874.doi:10.1007/bf01180035.Consultat el 8 de juny de 2020.
  4. Böröczky, K. (1964). "Über stabile Kreis- und Kugelsysteme". Annales Universitatis Scientiarum Budapestinensis de Rolando Eötvös Nominatae, Sectio Mathematica. 7: 79–82.
  5. Annals of Combinatorics.16(4)
    773–780.ISSN 0219-3094.doi:10.1007/s00026-012-0159-0.Consultat el 8 de juny de 2020.


Referències

[editar | editar còdic]