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CUBE
Cube (or hexahedron), Würfel (oder Kubus)

Etymologie Du grec Kubos : dé
Définitions un cube est
       - un polyèdre à faces carrées
       - un hexaèdre régulier
       - un parallélépipède rectangle à arêtes de même longueur
       - un prisme droit à base carrée et faces latérales carrées.
       - un antidiamant d'ordre 3 à sommets réguliers et angles dièdres égaux.
Famille polyèdres réguliers
également : paralléloèdres
Dual octaèdre régulier ¬ dual polaire du cube par rapport à sa sphère circonscrite
Faces 6 carrés
Sommets 8 sommets de degré 3, de code de Schläfli 43; angle solidesr
Arêtes 12 arêtes de longueur a ; angle dièdre :  rd
Patrons
Diagramme de Schlegel
Diamètres sphère inscrite : a ; intersphère (tangente aux arêtes) : a Ö2 ; sphère circonscrite : a Ö3
Mensurations volume : a3       aire : 6 a²    coefficient isopérimétrique : 
Coordonnées 
des sommets
avec 
2 sommets étant reliés par une arête ss'ils ont deux coordonnées en commun.
Plans de symétrie 3 parallèles aux faces, 6 contenant des arêtes opposées
Axes de rotation
3 passant par les milieux de faces opposées (2 rotations d'ordre 4 et une d'ordre 2 par axe)
4 passant par des sommets opposés (2 rotations d'ordre 3  par axe)
Remarquer cette vue hexagonale d'un cube !
6 passant par les milieux d'arêtes opposées (1 rotation d'ordre 2  par axe)
Groupe des isométries ordre 48 : 24 rotations (l'identité, 6 quarts de tour, 8 tiers de tour, 9 demi-tours) 
et 24 antirotations (produits des précédentes par la symétrie de centre O, dont 9 réflexions)
Le sous-groupe des 24 rotations est isomorphe à S4 (action simple et transitive sur les 4 diagonales).
Polyèdres dérivés par troncature forte : cuboctaèdre ; par troncature faible : cube tronqué ; par chanfreinage : rhombicuboctaèdre ; par chanfreinage fort : cuboctaèdre tronqué ;
par adoucissement : cube adouci ;  par augmentation : dodécaèdre régulier, dodécaèdre rhombique, tetraki-hexaèdre.
Avatar le cube de Sierpinski.

 

Bien que le cube soit un polyèdre régulier, il ne donne pas la réponse au problème des dictateurs ennemis dans le cas n = 8, problème demandant comment sont disposées sur une sphère n calottes sphériques identiques (les empires de chaque dicateur) de taille maximale et ne se chevauchant pas.

La répartition fournie par les 8 calottes identiques maximales centrées au sommet d'un cube n'est pas optimale (on voit bien, figure supérieure, qu'il y a encore beaucoup de bleu !). 

La réponse optimale est donnée par l'antiprisme à base carrée et faces régulières.

Sources : Marcel Berger, pour la Science 176, p. 72 et dossier Pour la Science 41 p. 40.


 
Polyèdre composé formé du cube et de l'octaèdre dual polaire par rapport à la sphère tangente aux arêtes  ; la partie commune est le cuboctaèdre. L'enveloppe des sommets est le dodécaèdre rhombique.

Voir aussi l'hypercube.

Beau lien : mathematische-basteleien.de/cube.htm
 

Cristal cubique de fluorite

Réseau cubique tentaculaire dans "la fièvre d'Urbicande" de Schuiten et Peeters


 
L'atomium de Bruxelles a une forme cubique. Mais le cube étant posé sur sa pointe,  on pense plutôt à un hexagone.

 
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© Robert FERRÉOL 2005