I SOLIDI PLATONICI
I solidi platonici sono cinque. Per ognuno di essi mostriamo un suo modello virtuale e un suo sviluppo piano così come ci vengono dati da Cabri 3D.
Il tetraedro, formato da quattro triangoli.
Il cubo, formato da sei quadrati.
L’ottaedro, formato da otto triangoli.
Il dodecaedro, formato da dodici pentagoni.
L’icosaedro, formato da venti triangoli.
Le proprietà dei solidi platonici
Osserviamo quali proprietà hanno questi cinque solidi:
1) sono poliedri convessi
2) tutte le loro facce sono poligoni regolari
3) tutte le loro facce sono uguali
4) in ogni vertice converge lo stesso numero di facce.
Perché si possono avere solamente cinque solidi aventi queste proprietà?
In ogni vertice devono convergere almeno tre facce tutte uguali. Tali facce non possono stare sullo stesso piano, quindi la somma dei loro angoli deve essere minore di 360°.
Tuttavia le facce possono assumere la forma solamente di triangoli equilateri, quadrati e pentagoni.
Non vi possono essere esagoni o poligoni con un numero maggiore di lati.
Questo perché usando una figura come l’esagono, poichè avremmo 3 angoli ciascuno da 120°, quindi un totale di 360°. A maggior ragione non si possono usare poligoni con più di sei lati.
Tuttavia neanche con i triangoli equilateri sono ammesse tutte le combinazioni possibili. Difatti possiamo arrivare al massimo a 5 triangoli, infatti:
3x60°=120° <360° Tetraedro
4x60°=240° <360° Ottaedro
5x60°=300° <360° Icosaedro
6x60°=360°
L’ultima combinazione non va bene, infatti la somma degli angoli arriva a 360°, ma la nostra condizione impone di avere un valore minore di 360°.
Stesso discorso per i quadrati
3x90°=270°<360° Cubo
4x90°=360° (impossibile, avremmo i quadrati disposti sullo stesso piano)
Stessa cosa vale per i pentagoni.
3x108°=324°<360° Dodecaedro
4x108°=432°>360° (altra combinazione impossibile da avere)
Quindi riassumendo, possiamo avere intorno ad ogni vertice dai 3 ai 5 triangoli, un quadrato e un pentagono. Scriviamo le combinazioni ottenute così
(3,3,3) tre triangoli tetraedro
(3,3,3,3) quattro triangoli ottaedro
(3,3,3,3,3) cinque triangoli icosaedro
(4,4,4) tre quadrati quadrato
(5,5,5) tre pentagoni dodecaedro
In sintesi, possiamo avere solamente queste cinque combinazioni, quindi solamente cinque solidi platonici.