■可積分系とテータ関数(その17)

 多面体Pをコマ回ししたときの慣性モーメントを考える.

  vol(P)=∫dx

  U(P)=∫‖x−x0‖^2dx

  I(P)=U(P)/vol(P)   (正規化慣性モーメント)

  G(P)=1/n・U(P)/vol(P)^(1+2/n)

      =1/n・I(P)/vol(P)^(2/n)   (無次元化慣性モーメント)

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             G(P)

 正四面体     0.1040042

 立方体      0.0833333=1/12=∫x^2dx/∫dx

 正八面体     0.0825482

 正六角柱     0.0812227=5/36√3

 菱形12面体   0.0787451=2^-11/3  (fcc)

 切頂八面体    0.0785433=19/192・2^1/3  (bcc)

 正12面体    0.0781285

 正20面体    0.0778185

 球        0.0769670

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【まとめ】

 正多面体では正20面体,平行多面体では切頂八面体が最小値をとる.

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