Dodecaedro

Un dodecaedro (del griego δωδεκαεδρον dōdekáedron, de δώδεκα dōdeka, ‘doce’ y ἕδρα edra; ‘cara’) es un poliedro de doce caras, convexo o cóncavo. Sus caras han de ser polígonos de once lados o menos. Si las doce caras del dodecaedro son pentágonos regulares, iguales entre sí, el dodecaedro es convexo y se denomina 'regular', siendo entonces uno de los llamados sólidos platónicos.

Dodecaedro regular
Familia: Sólidos platónicos
Imagen del sólido
Aristas	30
Vértices	20
Grupo de simetría	Icosaédrico (Ih)
Poliedro dual	Icosaedro
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Recientes investigaciones científicas han propuesto que el espacio dodecaédrico de Poincaré sería la forma del Universo^[1]​^[2]​^[3]​ y en el año 2008 se estimó la orientación óptima del modelo en el cielo.^[4]​

Dodecaedro regular

 

Plantilla para armar un dodecaedro regular.

Cálculo de dimensiones fundamentales

• Radio externo: ${\displaystyle r_{u}={\frac {\sqrt {6}}{4}}{\sqrt {3+{\sqrt {5}}}}\cdot a\approx 1.401258538\cdot a}$ 
• Radio interno: ${\displaystyle r_{i}={\frac {a}{4}}{\sqrt {\frac {50+22{\sqrt {5}}}{5}}}\approx 1.113516364\cdot a}$ 

En todo poliedro regular, el número de caras más el número de vértices, es igual al número de aristas más 2. Se conoce como característica de Euler, una propiedad topológica.

${\displaystyle C+V=A+2\,}$ 

donde: C = número de caras; V = número de vértices; A = número de aristas

Área

 

Animación de uno de los desarrollos del Dodecaedro.

El área total de las caras de un dodecaedro regular , A (que es 12 veces el área de una de ellas, A_c) es igual a:

${\displaystyle A=12\cdot {\frac {\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}{4}}\cdot a^{2}=3{\sqrt {25+10{\sqrt {5}}}}\cdot a^{2}\approx 20,65\cdot a^{2}}$ ,

También se puede con esta fórmula basada en parte en la trigonometría:

${\displaystyle A={\frac {15l^{2}}{\tan 36^{o}}}}$ 

Volumen

Para un dodecaedro regular de arista a, se puede calcular su volumen. V mediante la siguiente fórmula:

${\displaystyle V={\frac {1}{4}}\left(15+7{\sqrt {5}}\right)\cdot a^{3}\approx 7,66\cdot a^{3}}$ 

Ángulos diedros

Los ángulos entre cada par de caras son:

${\displaystyle \alpha =180-\arccos \left(\tan {18}\times \tan {54}\right)=116,57^{o}}$ 

Propiedades particulares

Simetría

 

Dado de un juego de rol (Dungeons & Dragons) en forma de dodecaedro.

Un dodecaedro regular tiene seis ejes de simetría de orden cinco, las rectas que unen los centros de caras opuestas; quince ejes de simetría de orden dos, las rectas que unen los centros de aristas opuestas; quince planos de simetría, que contienen cada pareja de aristas opuestas coplanares; y un centro de simetría. Esto hace que este cuerpo tenga un orden de simetría total de 120: 2x(6x5+15x2).

Los elementos de simetría anteriores definen uno de los grupos de simetría icosaédricos, el denominado I_h según la notación de Schöenflies.

El dodecaedro tiene también diez ejes de simetría de orden tres: las rectas que unen cada par de vértices opuestos. Subdividiendo cada cara del dodecaedro en triángulos se pueden construir domos geodésicos.

Aplicaciones y ejemplos

En los juegos de rol el dado de doce caras es un dodecaedro regular. Su notación escrita es «D12», Se usan dodecaedros de Rubik y Calendarios Dodecaedros También es la forma más usual para la construcción de las fuentes sonoras omnidireccionales usadas para realizar ensayos acústicos de aislamiento a ruido aéreo.

Véase también

• Dodecaedro romo
• Dodecaedro truncado
• Dodecaedro triaumentado

Referencias

1. «Is the universe a dodecahedron?». PhysicsWeb. 
2. Sean Markey (8 de octubre de 2003). «Universe is Finite, "Soccer Ball"-Shaped, Study Hints». National Geographic News. 
3. Luminet, Jean-Pierre; Jeff Weeks, Alain Riazuelo, Roland Lehoucq, Jean-Phillipe Uzan (9 de octubre de 2003). «Dodecahedral space topology as an explanation for weak wide-angle temperature correlations in the cosmic microwave background». Nature (Nature) 425: 593. doi:10.1038/nature01944. Consultado el 18 de marzo de 2009.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)
4. Roukema, Boudewijn; Zbigniew Buliński, Agnieszka Szaniewska, Nicolas E. Gaudin (2008). «A test of the Poincare dodecahedral space topology hypothesis with the WMAP CMB data». Astronomy and Astrophysics 482: 747. doi:10.1051/0004-6361:20078777. Consultado el 18 de marzo de 2009.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)

Enlaces externos

•   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Dodecaedro.
•   Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre dodecaedro.

•   Datos: Q178296
•   Multimedia: Polyhedra with 12 faces