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HÉLICOÏDE
Helicoid,
Schraubenfläche
Équation cylindrique des hélicoïdes
d’axe Oz : .
Paramétrisation cartésienne : (directrice ). En particulier pour la directrice plane z = f(x) : (). Dans ce dernier cas : Première forme quadratique : . |
On désigne par hélicoïde toute
surface globalement invariante par l’ensemble des vissages autour d’un
axe fixe dont le vecteur est dans un rapport de proportion fixé
avec l’angle. Plus précisément, si l’axe est dirigé
par le vecteur unitaire ,
il existe un réel h, appelé pas réduit
de l’hélicoïde, tel que tout vissage d’angle
et de vecteur de translation
laisse globalement invariant l’hélicoïde. Le pas (tout court)
de l'hélicoïde est alors le réel .
L’intersection de l’hélicoïde avec un cylindre
de même axe est une réunion d’hélices
circulaires de pas réduit h.
Lorsque h est égal à zéro,
on obtient comme cas limite les surfaces
de révolution.
Lorsque h est positif, l’hélicoïde
est dit dextre, et senestre dans le cas contraire.
Le mouvement hélicoïdal d’une courbe (appelée
génératrice,
ou
profil) autour d’une droite fixe engendre un hélicoïde.
Les sections d’un hélicoïde par des demi-plans
bordés par l’axe de révolution, appelées méridiennes,
en sont des
génératrices particulières.
Exemples :
- les hélicoïdes
réglés (dont la génératrice est une droite)
dont en particulier l’hélicoïde
droit et l’hélicoïde
développable.
- les hélicoïdes
cerclés, dont le serpentin,
la vis de Saint-Gilles et la colonne torse.
- les hélicoïdes
minimaux (dont l'hélicoïde droit).
- la surface
de Dini (hélicoïde à courbure de Gauss constante).
Voir les rotoïdes,
qui sont des hélicoïdes courbés, et les surfaces
hélico-coniques.
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© Robert FERRÉOL
2003