3)  Der Hexaederstumpf

 3-HS-1   03-hexaederstumpf-ani

 

 

  

  

 

 

 

 

 

 

Die Kantenlänge des Hexaederstumpfs sei a.

Die Kantenlänge des umhüllenden Würfels sei s.

s = a + √2 a

Berechnung des Oberflächeninhalts OHs des Hexaederstumpfs:

Die Oberfläche des Hexaederstumpfs besteht aus 8 gleichseitigen Dreiecken und 6 regulären Achtecken.

Flächeninhalt eines gleichseitigen Dreiecks: √3/4 a2.

Flächeninhalt eines regulären Achtecks: 2 (1 + √2) a2.

OHs = 8∙√3/4 a2 + 6∙2 (1 + √2) a2

OHs = 2 (6 + 6√2 + √3) a2

Berechnung des Volumeninhalts VHs des Hexaederstumpfs:

Vom Volumeninhalt des umhüllenden Würfels zieht man den Volumeninhalt der acht kleinen Eckpyramiden ab.

Volumeninhalt des umhüllenden Würfels: (1 + √2)3 a3 = (7 + 5√2) a3.

Berechnung des Volumeninhalts einer abgeschnittenen Eckpyramide:

Grundfläche der Eckpyramide (gleichschenklig rechtwinkliges Dreieck) mit der Höhe √2/2 a:
1/2
∙(√2/2a)∙(√2/2a) = a2/4

Volumeninhalt einer Eckpyramide: 1/3 ∙ a2/4 ∙ √2/2 a = √2/24 a3

Volumeninhalts VHs des Hexaederstumpfs:

VHs = (7 + 5√2) a3 – 8∙√2/24 a3

VHs = 7/3 (3 + 2√2) a3

Berechnung des Umkugelradius R des Hexaederstumpfs:

3-Hs-R

 

  

R2 = (s/2)2 + u2

R2 = 1/4 (1 +√2) 2 a2 + 1/4 (4 + 2√2) a2

R2 = (7/4 + √2) a2

R = 1/2 √(7 + 4√2) a

 

Symmetrieeigenschaften des Hexaederstumpfs

Bei der Drehsymmetrie (Rotationssymmetrie) wird der Körper senkrecht von oben in Richtung der Drehachse (Rotationsachse ) betrachtet.

     6 zweizählige -          4 dreizählige -         3 vierzählige Drehsymmetrien

    AK3-sym1         AK3-sym2         AK3-sym3                               hexaederstumpf

9 Symmetrieebenen: 3 Symmetrieebenen verlaufen parallel zu den Achtecksflächen, 6 Symmetrieebenen verlaufen diagonal durch den Körper. Es gibt eine Punktspiegelung am Mittelpunkt des Körpers und 2 Drehspiegelachsen.

Es gibt insgesamt 48 Symmetrieoperationen (24 Drehungen, 24 Spiegelungen und Inversion an der Inkugel), die die volle Oktaedergruppe Oh bilden.


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