[ Bojan Basic @ 03.12.2005. 19:49 ] @
Rešenje ovog zadatka zauzima dve rečenice i jedno je od najoriginalnijih (i najneobičnijih) rešenja koje sam ja ikada video. Iako formulacija izgleda komplikovano, rešenje je izuzetno jednostavno. Mislim i da je zadatak dosta poznat, ali nema veze.

Svakoj strani poliedra pridružimo vektor normalan na nju usmeren ka spoljašnjosti intenziteta jednakog površini te strane. Dokazati da je rezultanta ovih vektora jednaka nuli.
[ uranium @ 03.12.2005. 21:17 ] @
Za tetraedar tvrđenje zaista važi:
Neka je proizvoljan tetraedar, onda je:
.

Tvrđenje će važiti i za svaki poliedar koji se može dobiti uzastopnim "lepljenjem" tetraedara po nekim njihovim podudarnim stranama, jer su vektori pridruženi tim stranama istog intenziteta, kolinearni, ali suprotnog smera.

E sad, izgleda da se ne može svaki poliedar razbiti na tetraedre:
In 1900, Dehn proved that not every prism can be dissected into a tetrahedron (Lenhard 1962, Ball and Coxeter 1987).

Dakle, moguće je da je postavka pomalo neprecizna... ili je ovaj metod ograničenog dometa (što je i verovatnije )...

Anyway, it's the end of the road for me

[Ovu poruku je menjao uranium dana 03.12.2005. u 22:21 GMT+1]
[ uranium @ 03.12.2005. 21:34 ] @
U stvari,malo sam požurio
Mislim da ovaj metod lepljenja ima malih problema.
Davno sam čitao u nekoj Klarkovoj knjizi, navodno istinit slučaj sa nekog testa inteligencije gde se postavlja pitanje: koliko će imati strana telo koje nastaje lepljenjem po podudarnoj strani, pravilnog tetraedra i pravilne četvorostrane piramide...

Dakle, obrazloženje koje sam dao u slučaju lepljenja, nije kompletno... ali je metod ipak korektan

[Ovu poruku je menjao uranium dana 03.12.2005. u 22:39 GMT+1]
[ Bojan Basic @ 03.12.2005. 21:47 ] @
Citat:
uranium:
Dakle, moguće je da je postavka pomalo neprecizna... ili je ovaj metod ograničenog dometa (što je i verovatnije :) )...

Postavka je korektna, a zaista mi se čini da je metod ograničenog dometa. U svakom slučaju, i jedan deo je više od ničega.
Citat:
uranium:
Dakle, obrazloženje koje sam dao u slučaju lepljenja, nije kompletno... ali je metod ipak korektan :)

Nisam siguran šta ovim hoćeš da kažeš. Svakako da tvoj dokaz korektno rešava problem ukoliko razmatramo samo one poliedre koji se mogu dobiti lepljenjem tetraedara.
[ uranium @ 03.12.2005. 21:53 ] @
Ako označimo sa i brojeve strana poliedara i , onda poliedar dobijen njihovim lepljenjem po podudarnoj strani ne mora imati strana
[ Bojan Basic @ 03.12.2005. 22:16 ] @
Slažem se, ali ne vidim kakve to ima veze.

Ukoliko bi se svaki poliedar mogao razložiti na tetraedre onda bi tvoj dokaz bio kompletan. Međutim, to nije tačno i ispostavlja se da si rešio samo specijalan slučaj. Gde se tu pominje broj strana?
[ uranium @ 03.12.2005. 22:56 ] @
E, onda se valjda razumemo
Ja sam samo napisao da nisam obrazložio sve detalje u slučaju da se posle lepljenja desi da neke 2 strane polaznih poliedara postanu jedna strana (npr. spoje se po jednoj ivici, a leže u istoj ravni). U slučaju kada se to ne desi ja sam imao na umu da se dešava sledeće:

Neka su postojećem poliedru pridruženi vektori a tetraedru koga dodajemo, vektori . Neka se lepljenje događa na stranama kojima su pridruženi vektori i . Vektori su označeni tako da bude: i . Dakle, važi: . Pa, će dobijeni poliedar imati pridružene vektore: .
Pa iz i sledi tvrđenje, i tu zaista mislim da je sve korektno.

A ako se desi onaj slučaj, trebalo je da pojasnim da će 2 pridružena vektora u zbiru dati baš vektor pridružen novonastaloj strani (kolinearni su, a površina je aditivna...)

Onima koji su odmah imali u vidu i ovaj poslednji slučaj, se izvinjavam ako sam nepotrebno davio sa detaljima (ja sam naprosto to prevideo u prvi mah).




[ Bojan Basic @ 03.12.2005. 23:05 ] @
Citat:
uranium:
A ako se desi onaj slučaj, trebalo je da pojasnim da će 2 pridružena vektora u zbiru dati baš vektor pridružen novonastaloj strani (kolinearni su, a površina je aditivna...)

Aha, sad shvatam. Nisam odmah razumeo da želiš to da naglasiš jer mi se činilo da je to jasno, ali sad su dileme u svakom slučaju razjašnjene.
Citat:
uranium:
Onima koji su odmah imali u vidu i ovaj poslednji slučaj, se izvinjavam ako sam nepotrebno davio sa detaljima (ja sam naprosto to prevideo u prvi mah).

Ma nema potrebe da se izvinjavaš, bolje je napisati koji detalj više nego manje, ja jednostavno nisam odmah razumeo da želiš da na to skreneš pažnju i to je sve.
[ Farenhajt @ 19.12.2005. 11:38 ] @
Hmmm... Ja ću malo da "kreiram", a onda neka neko to sroči strogo i/ili sažeto.

Ako zamisliš da je poliedar sačinjen samo od letvica, sa šupljim stranama, i ako ga postaviš na neku ravan, pa ga pod bilo kakvim uglom osvetliš paralelnim snopom svetlosti, koji uvek možeš opisati nekim jediničnim vektorom , usmerenim od izvora ka poliedru - uz uslov da taj snop ne sme biti paralelan s projekcionom ravni - onda ćeš kao projekciju na toj ravni dobiti neki poligon, sačinjen od projekcija pojedinih strana poliedra. Pošto je ugao između vektora i vektora površine određene strane poliedra jednak uglu između te strane poliedra i projekcione ravni, površina projekcije strane dobiće se kao . Odatle sledi da ćemo, ako sumiramo te skalarne proizvode po "osvetljenim" stranama poliedra (dakle, po onima čiji vektori površine zaklapaju najmanje prav ugao s vektorom ), a zatim skalarne proizvode po "osenčenim" stranama poliedra (dakle, po onima čiji vektori površine zaklapaju najviše prav ugao s vektorom ), dobiti dva iznosa različitog znaka (zbog znaka funkcije ) ali iste apsolutne vrednosti, koja je jednaka površini projekcije poliedra na ravan. Stoga je po CELOM poliedru jednaka nuli, a kako je , sledi da je .

[Ovu poruku je menjao Farenhajt dana 20.12.2005. u 18:09 GMT+1]
[ Bojan Basic @ 19.12.2005. 14:07 ] @
Svaka čast!

To nije ono što sam ja imao u vidu, ali i ovo rešenje mi se zaista sviđa.

Evo totalno drugačijeg, fizičkog pristupa.

Zamislimo da je poliedar iznutra šupalj (kao, recimo, fudbalska lopta) i upumpajmo vazduh u njega. U stanju ravnoteže vektori koji su opisani su upravo sile pritiska vazduha na strane, i njihova rezultanta je očigledno nula jer se radi o stanju ravnoteže.
[ Farenhajt @ 19.12.2005. 15:33 ] @
Odlično!

A elektroinženjeri bi rekli "fluks vektora jačine svakog homogenog polja kroz bilo kakvu zatvorenu površ jednak je nuli" (na šta se praktično svodi moj dokaz) i prešli na sledeći zadatak :)

[Ovu poruku je menjao Farenhajt dana 19.12.2005. u 16:34 GMT+1]
[ zzzz @ 19.12.2005. 23:58 ] @
Citat:
Bojan Basic
Evo totalno drugačijeg, fizičkog pristupa.
Zamislimo da je poliedar iznutra šupalj (kao, recimo, fudbalska lopta) i upumpajmo vazduh u njega. U stanju ravnoteže vektori koji su opisani su upravo sile pritiska vazduha na strane, i njihova rezultanta je očigledno nula jer se radi o stanju ravnoteže.

Dokaz (u hidrostatici) da je pritisak u tekućini skalar,a ne vektor je gotovo onakav
kako je uradio Farenhajt
A ovo \cdot;\dot;\cdots....Klikni na formulu pa vidi kako je napisano!




[Ovu poruku je menjao zzzz dana 1.1.2006. u 01:05 GMT+1]

[Ovu poruku je menjao zzzz dana 20.12.2005. u 01:07 GMT+1]
[ Farenhajt @ 20.12.2005. 01:25 ] @
Hvala na pomoći, zzzz! :))

Editovao sam svoju poruku.

A moram da ispravim i grešku koju niko nije zapazio - ali koja neće uticati na tačnost dokaza: Naime, ugao između vektora površine i jediničnog vektora biće jednak uglu između strane poliedra i projekcione ravni samo ako je vektor normalan na projekcionu ravan. Uz, dakle, ograničenje da snop svetlosti mora biti normalan na projekcionu ravan, dokaz ostaje isti.

[Ovu poruku je menjao Farenhajt dana 20.12.2005. u 04:57 GMT+1]
[ Bojan Basic @ 20.12.2005. 12:03 ] @
Citat:
zzzz:
Dokaz (u hidrostatici) da je pritisak u tekućini skalar,a ne vektor je gotovo onakav
kako je uradio Farenhajt

Slažem se, ali verujem da velik broj ljudi zna za tu činjenicu ali ne zna dokaz, i stoga smatram da je OK pozvati se na to ne zadirući mnogo u pozadinu svega.
[ Farenhajt @ 20.12.2005. 14:10 ] @
I mora se dodati još jedna napomena (koju će neki možda okarakterisati i kao cepidlačenje ili preteranu strogost): Iz činjenice da je ne može se pravolinijski zaključiti da je , već samo da je ta suma normalna na . Međutim, kako se bira proizvoljno, sledi da je normalna na svaki proizvoljno odabran vektor. E, sada možemo tvrditi da je .