toroide

Superficie de revolución con un agujero en el medio

Un toroide que utiliza un cuadrado.
Un toro es un tipo de toroide.

En matemáticas, un toroide es una superficie de revolución con un agujero en el medio. El eje de revolución pasa a través del agujero y, por lo tanto, no intersecta la superficie. [1] Por ejemplo, cuando se gira un rectángulo alrededor de un eje paralelo a uno de sus bordes, se produce un anillo hueco de sección rectangular. Si la figura girada es un círculo , entonces el objeto se llama toro .

El término toroide también se utiliza para describir un poliedro toroidal . En este contexto, un toroide no necesita ser circular y puede tener cualquier número de agujeros. Un toroide con g agujeros puede considerarse como una aproximación a la superficie de un toro que tiene un género topológico , g , de 1 o mayor. La característica de Euler χ de un toroide con g agujeros es 2(1- g ). [2]

El toro es un ejemplo de toroide, que es la superficie de una rosquilla . Las rosquillas son un ejemplo de un toro sólido creado al girar un disco y no son toroides.

Las estructuras toroidales se presentan tanto en materiales naturales como sintéticos. [3]

Ecuaciones

Un toroide se define por el radio de revolución R medido desde el centro de la sección rotada. Para secciones simétricas, el volumen y la superficie del cuerpo se pueden calcular (con circunferencia C y área A de la sección):

Toroide cuadrado

El volumen (V) y el área superficial (S) de un toroide se dan mediante las siguientes ecuaciones, donde A es el área de la sección cuadrada del lado y R es el radio de revolución.

V = 2 π R A {\displaystyle V=2\pi RA}
S = 2 π R do {\displaystyle S=2\pi RC}

Toroide circular

El volumen (V) y el área superficial (S) de un toroide se dan mediante las siguientes ecuaciones, donde r es el radio de la sección circular y R es el radio de la forma general.

V = 2 π 2 a 2 R {\displaystyle V=2\pi ^{2}r^{2}R}
S = 4 π 2 a R Estilo de visualización S=4\pi ^{2}rR}

Véase también

Notas

  1. ^ Weisstein, Eric W. "Toroide". MathWorld .
  2. ^ Stewart, B.; "Aventuras entre los toroides: un estudio de poliedros orientables con caras regulares", 2.ª edición, Stewart (1980).
  3. ^ Carroll, Gregory T.; Jongejan, Mahthild GM; Pijper, Dirk; Feringa, Ben L. (2010). "Generación espontánea y modelado de toroides superficiales poliméricos quirales". Chemical Science . 1 (4): 469. doi :10.1039/c0sc00159g. ISSN  2041-6520.
  • La definición del diccionario de toroide en Wikcionario
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