Circunferências concêntricas
Quando as circunferências são concêntricas, é fácil concluir que "os anéis fecharem ou não" depende apenas da razão dos raios. Trigonometria elementar permite encontrar as razões correspondentes aos anéis que fecham. A figura 10 mostra valores aproximados das primeiras 25, obtidos usando a fórmula3 \[\mbox{razao dos raios }=\frac{\sin\left(\frac{\pi}{n}\right)+1}{1-\sin\left(\frac{\pi}{n}\right)}.\] Portanto, já temos uma resposta ao problema, tal como foi proposto: nem sempre há um anel que feche e basta escolher como contraexemplo o par de circunferências concêntricas representado nas figuras 6 e 7. O que fizemos até agora sugere outra questão interessante: haverá algum par de circunferências iniciais, em que o anel feche para certa escolha da primeira circunferência do anel e não feche para outra escolha (da primeira circunferência)? Esta é uma questão que não parece fácil de abordar. Notemos, porém, que, pelo que escrevemos anteriormente, a haver um tal par de circunferências iniciais, elas serão necessariamente não concêntricas. Seria óptimo se pudéssemos reduzir o caso geral ao caso particular das circunferências concêntricas, em que a resposta é conhecida. Como tentar?
Anéis fechados | |
---|---|
Nº de circ. | Razão de raios |
3 | \(13,92820323\) |
4 | \(5,828427125\) |
5 | \(3,851839996\) |
6 | 3 |
7 | \(2,532843231\) |
8 | \(2,239828809\) |
9 | \(2,039606729\) |
10 | \(1,894427191\) |
11 | \(1,784478148\) |
12 | \(1,698396372\) |
13 | \(1,629211496\) |
14 | \(1,572416528\) |
15 | \(1,524970987\) |
16 | \(1,484750842\) |
17 | \(1,450228262\) |
18 | \(1,420276625\) |
19 | \(1,394047222\) |
20 | \(1,370888706\) |
21 | \(1,350292994\) |
22 | \(1,331857993\) |
23 | \(1,315261385\) |
24 | \(1,300241804\) |
25 | \(1,286585105\) |