Anar al contingut

Paradoxa del quadrat perdut

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:Missing Square Animation.gif
Animació de la paradoxa del quadrat perdut.

La paradoxa del quadrat perdut o rompecabezas del quadrat perdut és una ilusió òptica utilisada en matemàtiques per a raonar sobre les figures geomètriques. La paradoxa té en conte un triàngul compost de quatre peces, com en un rompecabezas. En la paradoxa es presenten dos triànguls formats per les mateixes peces pero distribuïdes de manera diferent. En abdós casos els triànguls presenten les mateixes dimensions, 13 de base i 5 d'altura, pero en un dels casos hi ha un quadrat buit. D'acort en Martin Gardner,[1] este rompecabezas va ser inventat per un mac de la ciutat de Nova York, Paul Curry, 1953. No obstant, els principis de les paradoxes de dissecció es coneixen des de el XVI.

Està composta de quatre peces de rompecabezas que poden formar dos triànguls de base 13 i altura 5, formats per les mateixes peces, en un aparenta tindre un "forat" d'un quadrat d'un costat.

Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 01.svg Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 02.svg

Les peces

[editar | editar còdic]

Les quatre peces que formen el rompecabezas tenen una forma, tamany i superfície concrets. l'àrea de cada peça és:

La peça roja

[editar | editar còdic]
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 06.svg

La peça roja és un triàngul rectàngul de base 8 i altura 3 i, per tant, la seua àrea és:

Aro=832=12

La peça blava

[editar | editar còdic]
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 07.svg

La peça blava és també un triàngul rectàngul, de base 5 i altura 2 i, per tant, la seua àrea és de:

Aaz=522=5

La peça verda

[editar | editar còdic]
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 08.svg

La peça verda és un rectàngul de base 5 i altura 2 al que li falta un rectàngul de 2 per 1, la seua àrea és:

Ave=5221=8

La peça groga

[editar | editar còdic]
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 09.svg

La peça groga és, també, un rectàngul de base 5 i altura 2 al que li falta un rectàngul de 3 per 1, la seua àrea és:

Aam=5231=7

La paradoxa

[editar | editar còdic]

Les quatre figures (groga, roja, blava i verda) ocupen un total de:

Aro=12Aaz=5Ave=8Aam=7total=32
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 05.svg

pero el triàngul té 13 de base per 5 d'altura (a dreta en sirimomo), lo que supon un àrea de:

AT=1352=32,5

La paradoxa té una explicació simple: la figura presentada com un triàngul no ho és en realitat, degut a que té quatre costats, i no els tres propis del triàngul. La "hipotenusa" no està formada per una recta, sino per dos en pendents llaugerament distintes.

Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 03.svg Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 04.svg
Pansa pels punts no alineats (0,0) (8,3) i (13,5). Pansa pels punts no alineats (0,0) (5,2) i (13,5).
La superfície és de 32 quadrats. La superfície és de 33 quadrats.
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 12.svg

Si comparem els ànguls d'inclinament de l'hipotenusa respecte de la base dels triànguls roig i blau veem que són distints.

Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 13.svg

En el triàngul blau és:

tan(αaz)=25αaz=21,801=21485.05
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 14.svg

mentres que en el roig l'àngul és:

tan(αro)=38αro=20,556=203321.76
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 15.svg

i en el triàngul total és:

tan(αT)=513αT=20,037=21215.04
Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 10.svg Archiu:Paradoja del cuadrado perdido 11.svg

Els punts: (0,0), (5,2), (8,3) i (13,5) no estan alineats, si be la diferència és menuda, les dos figures representades són quadrilàters, no un triàngul, l'àngul en (5,2) és cóncau i el de (8,3) convexo i la diferència de superfície entre les dos figures és el quadrat que supostament apareix en la part inferior.

Si des del punt (0,0) tracem els tres ànguls prolongant les rectes la diferència geomètrica és molt evident.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. Martin Gardner (2014). «II», Mathematics, Magic and Mystery (en anglés), Courier Corporation, p. 141. ISBN 978-0-486-20335-5.