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Mathematische Unterhaltungen: Krummes Origami

Papierfalten entlang gekrümmter Knicklinien erzeugt eine erstaunliche Vielfalt von Formen und fi ndet – mit anderen Materialien – sogar Anwendung in der Architektur.
Bunte Geometrische Körper aus Papier gefaltet

Unter einem Kegel stellt man sich in der Mathematik eher nicht einen Pflock vor, den man aufstellt, um ihn aus der Ferne mit einer rollenden Kugel umzuwerfen. Eine traditionelle Obst- oder Pommestüte oder auch eine Eiswaffel kommt da der Sache schon deutlich näher.

Der klassische Kegel (genauer: der gerade Kreiskegel) ist definiert als die Menge aller Geraden, die durch einen Punkt, die »Spitze« des Kegels, gehen und einen konstanten Winkel bilden mit einer weiteren Geraden, die auch durch die Spitze verläuft: der »Achse« des Kegels. Normalerweise interessiert man sich nicht für Geraden in ihrer unendlichen Länge, sondern beschränkt sich auf das Stück von der Spitze bis zu einer Ebene, die senkrecht zur Achse steht. Dort hat der Kegel seine kreisförmige Grundfläche.

Für die Hersteller von Tüten interessant ist die Tatsache, dass die Mantelfläche eines Kegels abwickelbar ist, das heißt, dass man sie knitterfrei aus einem Stück Papier herstellen kann (siehe »Kegel«). Das gilt bei Weitem nicht für jede Fläche …

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Eine Theorie von allem: Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen?

Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen? In der aktuellen Ausgabe der PMT haben wir Beiträge für Sie zusammengestellt, in denen Forscherinnen und Forscher über die Ergebnisse ihrer Suche nach einer fundamentalen Theorie unserer Welt berichten. Entstanden ist eine erkenntnisreiche Sammlung an Beiträgen über die Quantennatur der Raumzeit, denkbaren Experimenten zum Nachweis von Gravitonen, Schwarzen Löchern, der Theorie der Quantengravitation, teleparalleler Gravitation und vielem mehr. Lesen Sie, welche Fortschritte es in den letzten Jahren gab, die Gesetze der Quantenwelt mit den geometrischen Konzepten von Raum und Zeit zu vereinigen, und welche Hürden dabei noch zu überwinden sind.

Spektrum - Die Woche – Was passiert, wenn niemand mehr die Mathematik versteht?

Die moderne Mathematik ist hoch spezialisiert, so dass selbst Experten einander nicht mehr verstehen. Der Forschungsbereich der »Formalisierung« verspricht Abhilfe. Darüber hinaus: Das erste Endlager für Atommüll wird fertiggestellt – tief unter der Erde soll er sicher lagern. Ist das realistisch?

Spektrum Kompakt – Spielen

Bei Tetris, Candy Crush oder Dobble denkt man als erstes wohl nicht an Mathematik. Dennoch sind viele beliebte Spiele voller Mathe, manchmal sogar auf unerwartet komplexe Weise. Nicht nur das beste Startwort bei Wordle lässt sich berechnen, sondern auch eine Strategie, um im Lotto zu gewinnen.

  • Quellen

Demaine, E. D. et al.: Reconstructing David Huffman’s Legacy in Curved-Crease Folding. Origami5: Proceedings of the 5th International Conference on Origami in Science, Mathematics and Education (OSME 2010), Singapore, 13. –17. Juli 2010

Demaine, E. D. et al.: Design of Circular-Arc Curved Creases of Constant Fold Angle. Bridges 2020 Conference Proceedings.

Huffman, D. A.: Curvature and Creases: A Primer on Paper. In: IEEE Transactions on Computers C-25, 1976

Maleczek, R. et al.:Curved Crease Edge Rounding of Polyhedral Surfaces

Mundilova, K., Wills, T.: Folding the Vesica Piscis. Bridges 2018 Conference Proceedings

Mundilova, K.: Curved crease folds of spherical polyhedra with regular faces. Bridges 2019 Conference Proceedings.

Mundilova, K.: On mathematical folding of curved crease origami: Sliding developables and parametrizations of folds into cylinders and cones. Computer Aided Design 115, 2019

Sharp, J. et al.: D-Forms: Surprising new 3-D forms from flat curved shapes. Tarquin Publications, St. Albans (UK) 2009

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