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
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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
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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.
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Tétraèdre 4 faces (triangles équilatéraux) 4 sommets 6 arêtes |
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Cube 6 faces (carrés) 8 sommets 12 arêtes |
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Octaèdre 8 faces (triangles équilatéraux) 6 sommets 12 arêtes |
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Dodécaèdre 12 faces(pentagones réguliers) 20 sommets 30 arêtes |
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Icosaèdre 20 faces (triangles équilatéraux) 12 sommets 30 arêtes |
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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 |