Hans Walser, [20210724], [20220729]
Möbiusband
Verbiegen der Achse einer Schraubenfläche
Die Schraubenfläche der Abbildung 1a ist auf den beiden Seiten verschieden gefärbt. Es hat einen roten und einen blauen Aufgang zu je zwei Runden. In der Abbildung 1b liegt die Achse der Schraubenfläche horizontal.
Abb. 1: Schraubenfläche
Wir biegen die Achse der Schraubenfläche zu einem Kreis (Abb. 2a). Gegebenenfalls werden zusätzliche Runden angefügt (Abb. 2b mit fünf Runden). Erinnert an die Spiralnudeln aus Großmutters Küche.
Abb. 2: Achse zum Kreis gebogen
Wird die Streifenbreite auf den Kreisdurchmesser vergrößert, ergibt sich eine Eigenberührung des Streifens in der Mitte (Abb. 3).
Abb. 3: Blume
Bei halbzahligen Runden geht es mit den Farben nicht mehr auf (Abb. 4 mit zweieinhalb Runden). In der Abbildung 4b sehen wir deutlich den Farbwechsel.
Abb. 4: Halbzahlige Rundenzahl
Abb. 4c: Veränderung der Rundenzahl
Das Band hat sozusagen nur eine Seite. Solche Bänder werden als Möbius-Bänder bezeichnet (August Ferdinand Möbius, 1790-1868). Die Abbildung 5 zeigt das klassische Möbiusband mit nur einer halben Runde.
Abb. 5: Möbiusband
Bei zweieinviertel Runden stehen Anfang und Ende über Kreuz mit einem Drehversatz von 90° (Abb. 6).
Abb. 6: Anfang
und Ende stehen über Kreuz
Nach einem weiteren Umlauf geht das Band zwar glatt auf, aber wir haben
immer noch das Farbproblem (Abb. 7). Dies liegt daran, dass zwei Mal ein
Viertel nur ein Halbes ergibt. Wir haben also immer
noch ein Möbiusband. Es hat einen kreuzförmigen Querschnitt.
Abb. 7:
Kreuzweises Möbiusband
Bei zweieindrittel Runden haben Anfang und Ende einen Drehversatz von 60° beziehungsweise 120° (Abb. 8).
Abb. 8: Drehversatz 60°
Nach drei Umläufen haben wir ein glattes Band ohne Farbproblem (Abb. 9). Drei Mal ein Drittel gibt eben eins. Der Querschnitt des Bandes ist ein Stern mit sechs Enden.
Abb. 9: Drei Umläufe
Abb.
10: Animation
Websites
Hans Walser: Möbiusband
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebiusband/Moebiusband.pdf
Hans Walser: Möbiusbänder
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebius/Moebius.htm
Hans Walser: Möbiusband
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebiusband2/Moebiusband2.htm
Hans Walser: Möbiusband
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebiusband3/Moebiusband3.htm
Hans Walser: Möbiusband und Siebeneck
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebiusband4/Moebiusband4.htm
Hans Walser: Möbiuskörper
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebiuskoerper/Moebiuskoerper.htm
Hans Walser: Möbius-Band flechten
http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/M/Moebius_Band_fl/Moebius_Band_fl.htm