II) Les polyèdres réguliers par Origami.

Les modèles faits par Origami des polyèdres réguliers convexes
et le Delta gran dodecaèdre étoilé étaient connus. Pour tous les autres polyèdres fabriqués ici,
la fabrication par Origami, la première fois au monde, a été faite par Marcel Morales.
Les photos sont des originaux par Marcel Morales

 





Video fabrication de polyèdres par Origami, Marcel Morales:
Video make polyhedra by Origami, Marcel Morales play the movie:
http://www-fourier.ujf-grenoble.fr/morales/origami.mp4

Video Hacer Cubo por Origami (Papiroflexia), Marcel Morales:
http://www-fourier.ujf-grenoble.fr/morales/origami-cubo-Marcel.mp4

1)   Les Solides Platoniciens

On connaît depuis l’Antiquité  les cinq polyèdres réguliers  appelés Solides Platoniciens.

Ces cinq solides peuvent être aisément réalisés à l’aide d’un patron.
La fabrication par Origami est plus simple, rapide et le rendu plus joli.
La formule d’Euler s’applique à ces polyèdres.

Tétraèdre

4 faces (triangles équilatéraux)

4 sommets

6 arêtes

 

 

Cube

6 faces (carrés)

8 sommets

12 arêtes

 

Octaèdre

8 faces (triangles équilatéraux)

6 sommets

12 arêtes

  

Dodécaèdre

12 faces(pentagones réguliers)

20 sommets

30 arêtes

 

  

Icosaèdre

20 faces (triangles équilatéraux)

12 sommets

30 arêtes

 

III) Les polyèdres réguliers non convexes

 

Johannes Kepler, a découvert en 1619  deux polyèdres réguliers non convexes :
le petit dodécaèdre étoilé et le grand dodécaèdre étoilé.
Deux siècles plus tard, en 1809 Louis Poinsot a découvert deux nouveaux
polyèdres réguliers non convexes : le grand dodécaèdre et le grand icosaèdre.

La formule d’Euler s’applique à ces polyèdres.
Ces polyèdres sont appélés réguliers car les faces sont dans un plan.
le petit dodécaèdre étoilé a 12 faces (pentagones réguliers étoilés), 30 arêtes et 20 sommets.
le grand dodécaèdre étoilé a 12 faces (pentagones réguliers étoilés), 30 arêtes et 20 sommets.
le grand dodécaèdre a 12 faces (pentagones réguliers), 30 arêtes et 20 sommets.
le grand icosaèdre a 20 faces (triangles réguliers), 30 arêtes et 12 sommets.

 

 

Le petit dodécaèdre étoilé

 

Le grand dodécaèdre étoilé

 

Le grand dodécaèdre

 

Le grand  icosaèdre

Les polyèdres suivants méritent d'être appéles réguliers.
Ce sont des variantes des polyèdres de Kepler-Poinsot dont les faces
sont des triangles équilatéraux. Font partie de la famille des Delta Polyèdres (Deltraèdres).

 

Le Delta petit dodécaèdre étoilé

 

Le Delta grand dodécaèdre étoilé

 

Le Delta grand dodécaèdre

 

Le Delta grand  icosaèdre

 

 

 

 

IV) Réalisation des pièces élémentaires par pliage

 

1)   Le dodécaèdre

 

Pour la construction du dodécaèdre, il faut réaliser 12 pièces identiques à la pièce élémentaire (2).

On remarque que chaque pièce est composée d’un pentagone régulier et de deux languettes.

 

(1)

Faire un nœud simple avec une bande de papier de dimensions 41,7 cm par 5,5 cm.

(2)

Tirer sur les extrémités afin de mettre à plat le nœud. Plier les bandes de papier qui dépassent pour former les languettes.

 

2)   Les polyèdres réguliers à faces triangulaires

 

Pour la construction de ces solides on utilise la même pièce élémentaire A ou sa symétrique B.
On remarque que cette pièce est composée de deux triangles équilatéraux
situés au milieu de la pièce et de deux languettes.
Lors du montage toutes les languettes doivent être utilisées.

 

    

                Pièce A                                       Pièce B

 

Réalisation de la pièce A

(1)

Prendre une feuille de papier rectangulaire de dimensions L et L.

(2)

 

Amener le sommet bas gauche sur le sommet haut droit. Plier.

(3)

Plier le bas de la feuille en suivant le pli crée en (2).

(4)

 

Plier le haut de la feuille en suivant le pli crée en (2).

(5)

Plier les deux coins de façon à cacher les deux petits triangles rectangles qui dépassent sous les deux plis précédents.

(6)

 

 

 

Retourner la pièce.

(7)

Plier de façon à marquer les quatre triangles équilatéraux.

(8)

 

Voici la pièce élémentaire finale A.

Réalisation de la pièce B

 

Prendre une feuille de papier rectangulaire de dimensions L et L.

(2)

Amener le sommet bas droit sur le sommet haut gauche. Plier.

(3)

Plier le bas de la feuille en suivant le pli crée en (2).

(4)

 

Plier le haut de la feuille en suivant le pli crée en (2).

(5)

Plier les deux coins de façon à cacher les deux petits triangles rectangles qui dépassent sous les deux plis précédents.

(6)

 

 

 

Retourner la pièce.

(7)

Plier de façon à marquer les quatre triangles équilatéraux.

(8)

 

Voici la pièce élémentaire finale B.

 

3)   Le cube

Pour la construction du cube, il faut réaliser six pièces identiques à la pièce élémentaire.
On remarque que cette pièce est composée d’un carré et de deux languettes triangulaires.
Lors du montage du cube toutes les languettes doivent être utilisées.

 

(1)

Plier une feuille carrée en deux .

(2)

Plier chaque bord sur la ligne médiane crée en (1) .

(3)

Plier les deux petits triangles rectangles diagonalement opposés vers l’intérieur.

(4)

 

Fermer le haut et le bas.

(5)

 

Plier chaque coin bord à bord.

(6)

Glisser les deux triangles formés en (5) vers l’intérieur.

      (7)=>

Retourner la pièce. Plier les deux extrémités bord à bord pour former le carré du milieu et faire apparaître les deux languettes.

Attention la pièce symétrique (7’) à la pièce (7) est obtenue lorsqu’ en (3)
on plie suivant l’autre diagonale du carré (figure (3’)).
Le montage du cube nécessite des pièces parfaitement identiques.

 

                               

          (3’)                                                   (7’)

 

4)   Nombre de pièces élémentaires nécessaires à la réalisation des polyèdres réguliers à face triangulaire

 

Tétraèdre

2 pièces symétriques (A+B)

Octaèdre

4 pièces identiques

Icosaèdre

10 pièces (5A+5B)

Delta Petit dodécaèdre étoilé

30 pièces identiques

Delta Grand dodécaèdre étoilé

30 pièces identiques

Delta Grand Dodécaèdre

30 pièces identiques

Delta Grand Icosaèdre

120 pièces identiques