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Parallelepiped



Unter einem Parallelepiped (von griechisch επίπεδο, epipedo = Fläche) (Synonyme: Spat, Parallelflach, Parallelotop) versteht man einen geometrischen Körper, der von sechs paarweise kongruenten (deckungsgleichen) in parallelen Ebenen liegenden Parallelogrammen begrenzt wird. Die Bezeichnung Spat rührt vom Kalkspat (Calcit, chemisch: CaCO3) her, dessen Kristalle die Form eines Parallelflachs aufweisen.

Ein Parallelepiped hat zwölf Kanten, von denen je vier parallel verlaufen und untereinander gleich lang sind. Stellt man drei an einem Eckpunkt zusammentreffende Kanten als Vektoren \vec a, \vec b, \vec c dar, so ergibt sich das Volumen des Parallelflachs aus dem Betrag des Spatproduktes (gemischtes Skalar- und Kreuzprodukt)

V = \left|\vec a \cdot \left( \vec b \times \vec c \right)\right| ( Entspricht dem Betrag der Determinante D = \left( \vec a , \vec b , \vec c \right) ).

Die Oberfläche ergibt sich aus der Summe der einzelnen Parallelogrammflächen: A_O = 2 \cdot \left(\left| \vec a \times \vec b \right|+\left| \vec a \times \vec c \right|+\left| \vec b \times \vec c \right|\right)

Quader und Würfel sind Sonderformen des Parallelflachs.

Das Parallelepiped ist ein spezielles (schiefes) Prisma mit einem Parallelogramm als Grundfläche.

Jedes Parallelepiped ist ein Raumfüller, d. h. der Raum lässt sich mit parallelverschobenen Exemplaren von P so überdecken, dass je zwei unter ihnen höchstens Randpunkte gemein haben.

Verallgemeinerung auf den n-dimensionalen Raum (n > 1)

Ein n-dimensionales Parallelepiped P ist ein affines Bild des Einheitswürfels E (der aus allen Punkten mit Koordinaten zwischen 0 und 1 (einschließlich) besteht). P ist insbesondere ein konvexes Polytop mit 2n Ecken. Für m < n sind seine m-dimensionalen Seiten selbst m-dimensionale Parallelepipede. Da P aus E durch eine affine Abbildung entsteht, ist sein orientiertes, also positives oder negatives, Volumen gleich der Determinante dieser Abbildung. Auch in diesem allgemeinen Fall ist P ein Raumfüller. Für n=2 ergibt sich das Parallelogramm.

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Parallelepiped aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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