什麼是 Oloid 形狀?

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歐洛伊德體(Oloid Shape)

歐洛伊德體(Oloid Shape)

Oloid(單面體或滾動體)是一個非常獨特且具有藝術感的幾何幾何形狀。它在 1929 年由德裔雕塑家、數學家兼天文學家 保羅·沙茨(Paul Schatz) 所發現

簡單來說,它是一個由兩個互相垂直、且中心點落在對方圓周上的相同圓圈所構成的凸包(Convex Hull)。

1. 它是如何構成的? 想像兩個大小相同的圓形: •將第一個圓固定。 •將第二個圓垂直於第一個圓放置。 •調整位置,使第一個圓的圓心位於第二個圓的邊緣,且第二個圓的圓心也位於第一個圓的邊緣。 •包裹住這兩個圓的最外層表面,所形成的形狀就是 Oloid。

2. Oloid 的驚人特性 這個形狀之所以在數學和工程界非常出名,是因為它具有幾個非常反直覺的物理特性: •完美的滾動性: 雖然它看起來凹凸不平,但它在平面上滾動時,重心的高度始終保持不變。這意味著它能像球體一樣平穩地滾動。 •全表面接觸: 在滾動一整圈的過程中,Oloid 表面上的每一個點都會接觸到地面。 •可展表面(Developable Surface): 它的整個表面可以用一張平整的紙剪裁並折疊出來,而不需要像包裹球體那樣產生皺褶。 •特殊的運動軌跡: 當它滾動時,它不是走直線,而是呈現一種「搖擺」或「蛇行」的動態,看起來非常有韻律感。

3. 實際應用 由於其獨特的運動方式,Oloid 不僅僅是藝術品,還有實際用途: •水處理與攪拌: 在工業中,有一種「Oloid 攪拌器」。因為它的滾動軌跡能產生非常高效的流體循環,且對生物(如水處理池中的微生物)非常溫和,不會像螺旋槳那樣切碎物質。 •藝術與設計: 因為其優美的幾何線條,它常被製成桌上擺飾或雕塑,被認為具有某種療癒的視覺美感。


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