Lösung der Denksportaufgabe : Spinnennetz in Kubizien

1.Versuch: Man könnte das Netz an den Kanten entlang führen. Wenn man drei Kanten auf einer Würfelseite zu einem "C" zusammenfasst, ebenso drei Kanten auf der gegenüber liegenden Seite und eine Kante, die die beiden Seiten verbindet, so kommt man auf ein Netz von 7*10=70 Fuß.

2.Versuch: Das Netz besteht aus den vier Raumdiagonalen. Eine Raumdiagonale ist laut Pythagoras Wurzel(300) lang. Die Länge des Netzes beträgt also 4*Wurzel(300) = 69,282 Fuß. Diese Lösung ist also schon besser als die erste (und würde zu einer Kreuzspinne passen, da sich die Diagonalen ja überKREUZEN).

3.Versuch: Das optimale Netz für ein Quadrat sieht aus wie ein "H" mit Taille oder wie ein Briefumschlag. Dabei bestehen die beiden Dreizacken/Tripoden jeweils aus Winkeln von 120°. Ein Netz auf einer Würfelseite, das 4 Punkte optimal verbindet, hat eine Länge von 30/Wurzel(3)+10. Wenn wir zwei solcher Netze mit einer Gerade von 10 Fuß verbinden, erhalten wir ein Netz der Länge 2*(30/Wurzel(3)+10)+10=64,641 Fuß

4.Versuch: Der Schnitt von einer Würfelkante zur gegenüberliegenden bildet eine Fläche. Auf diese rechteckige Fläche lassen sich die Überlegungen zu einem minimalen Netz für ein Quadrat übertragen. Die Länge des Netzes auf dieser Diagonalfläche beträgt 4*WURZEL(25+25/3)+WURZEL(200)-2*WURZEL(25/3). Zwei solcher Netze schneiden sich im Mittelpunkt, verbinden also alle 8 Ecken. Ein solches Netz hat die Länge 2*(4*WURZEL(25+25/3)+ WURZEL(200)- 2*WURZEL(25/3))= 62,925 Es wird immer besser!

Minimales Netz durch einen Würfel?5.Versuch: Halbieren wir den Würfel über die Seitenmitte. Die Schnittfläche ist dann ein Quadrat. Auf dieses Quadrat lässt sich die Formel für das minimale Netz in einem Quadrat anwenden. Die 4 Arme dieses Netzes gehen zu vier Seitenmitten. Stattdessen könnte man jeweils einen Dreizack bilden, der Abzweigungen zu den Ecken ermöglicht. Das Ergebnis sieht aus wie ein Mittelbalken, von dessen Ende je zwei Y-förmige Arme ausgehen. Dieses Netz besteht aus

= 61,962 Fuß


Gibt es noch ein kürzeres Netz? Kommt man mit Tetrapoden weiter?
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