Publication

What are the Longest Ropes on the Unit Sphere?

2011
Journal Articles

Résumé

We consider the variational problem of finding the longest closed curves of given minimal thickness on the unit sphere. After establishing the existence of solutions for any given thickness between 0 and 1, we explicitly construct for each given thickness Theta(n) := sin pi/(2n), n is an element of N, exactly phi(n) solutions, where. is Euler's totient function from number theory. Then we prove that these solutions are unique, and also provide a complete characterisation of sphere filling curves on the unit sphere; that is of those curves whose spherical tubular neighbourhood completely covers the surface area of the unit sphere exactly once. All of these results carry over to open curves as well, as indicated in the last section.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/d51c79ea-5eef-4ae0-a842-ab287e61668f

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Concepts associés (32)

Sphère

vignette|Rendu en fil de fer d'une sphère dans un espace euclidien. En géométrie dans l'espace, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé centre. La valeur de cette distance au centre est le rayon de la sphère. La géométrie sphérique est la science qui étudie les propriétés des sphères. La surface de la Terre peut, en première approximation, être modélisée par une sphère dont le rayon est d'environ .

Courbe

En mathématiques, plus précisément en géométrie, une courbe, ou ligne courbe, est un objet du plan ou de l'espace usuel, similaire à une droite mais non nécessairement linéaire. Par exemple, les cercles, les droites, les segments et les lignes polygonales sont des courbes. La notion générale de courbe se décline en plusieurs objets mathématiques ayant des définitions assez proches : arcs paramétrés, lignes de niveau, sous-variétés de .

Surface area

The surface area (symbol A) of a solid object is a measure of the total area that the surface of the object occupies. The mathematical definition of surface area in the presence of curved surfaces is considerably more involved than the definition of arc length of one-dimensional curves, or of the surface area for polyhedra (i.e., objects with flat polygonal faces), for which the surface area is the sum of the areas of its faces. Smooth surfaces, such as a sphere, are assigned surface area using their representation as parametric surfaces.

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