Um grupo de simetria gerado por uma meia volta e uma translação

Partimos de um elemento figurativo que, por uma translação associada a vetores u e -u, decora uma fita com infinitas pequenas figuras todas iguais (seguindo uma mesma direção e um mesmo sentido) tal como se mostrou na primeira ilustração de friso. Neste novo friso, acontece que a cada uma das figuras corresponde uma outra obtida por rotação r de 180 graus (meia volta) em torno de um ponto sobre uma recta com a direção de u. É óbvio que assim o conjunto das duas filas horizontais de figuras pode ser obtido por translação a partir de um par de figuras de que um dos seus elementos se obtém por meia volta sobre o outro. Note-se que, qualquer centro da meia volta é transformado noutro pela translação e, em consequência, em relação a cada centro, uma figura elementar do friso superior tem por imagem a figura do friso inferior equidistante desse centro.
Para ver o vetor u da translação associada, clique no botão 'translação' e para verificar a simetria de translação, desloque o ponto que aparece de novo, na origem do vetor. Para não complicar a figura, volte ao princípio (botão automático da construção, em cima à direita) e, clicando no botão 'meia volta?', desloque o ponto verde no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio para ver a simetria por meia volta. Para além das simetrias de translação, pode acontecer a simetria de meia volta num friso.... O conjunto das simetrias deste friso é, portanto, {tⁿ|n∈Ζ}∪{tⁿ.r|n∈Ζ}




Se quiser ver os conjuntos de pontos que são centros das várias meias voltas, clique no botão 'listas'.

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Na anterior entrada (primeira de friso), o grupo de simetria é gerado por uma só translação. A transformação geométrica translação é elemento comum a todos estes grupos de simetrias - frisos- em que há rectas paralelas ao vector associado à translação pela qual são imagens de si próprias, sem que qualquer ponto se mantenha invariante. Nesta entrada, consideramos as rotações de 180 graus (e obviamente de 360 graus e outros múltiplos de 180). Num friso, não podemos considerar rotações de amplitudes diferentes daquelas. Mas podemos considerar reflexões em eixos horizontais (paralelos ao vector da translação) e relativamente a eixos verticais (perpendiculares à direcção das repetições). A composta ou produto de reflexões de eixos paralelos é uma translação - um objecto colocado entre dois espelhos paralelos cria uma vista de friso de imagens todas iguais a esse objecto. Lembramos que o produto de duas reflexões de eixos concorrentes é uma rotação....

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Nas classificações de frisos, para além da letra p (inicial, de periódico) que aparece nas classificações de todos os frisos, pode aparecer em segunda posição m (mirror: espelho) se houver reflexão vertical (ou 1, nessa posição se não houver reflexão vertical); m em 3ª posição se houver reflexão horizontal ou a (de alternate) se houver reflexão deslizante (ou 1, em caso de não haver), 2 em 4ª posição caso haja meia volta (ou 1, caso não haja meia volta).

De acordo com estas notações, o primeiro friso (da entrada anterior) é p111, e o desta entrada é p112.

Um grupo de simetria gerado por uma só translação associada a um vetor

Do mesmo modo que apresentámos uma rosácea com repetições segundo direções diferentes em torno de um ponto e igualmente espaçadas de uma amplitude angular, na construção seguinte apresentamos uma figura onde podemos observar um padrão de repetições segundo uma determinada direção. Um determinado vetor dá-nos a direção das repetições e o espaçamento (em comprimento) entre as repetições.
Clique sobre o botão 'vector' para ver o vetor u associado à translação t geradora do grupo de simetrias da figura. Pode clicar sobre o botão 'deslocar para ver' que lhe permite verificar que o grupo de simetrias é constituído por um número infinito de isometrias (no caso, translações) todas diferentes, a saber t, t.t=t², t³, .... e a inversa de t, associada ao vector -u com comprimento e direção de u no sentido contrário, t^-1 bem como produtos t^-2, t^-3, t^-4... Observe-se que t².t² =t⁴, t^-1.t^-2=t^-3 ou t⁵.t^-1= t⁴,




Nas classificações de frisos, usamos p para indicar a periódica repetição segundo uma só direção.
O conjunto de simetrias deste friso é {tⁿ|n∈Ζ}, que frequentemente aparece classificado como p111