Copo de nieve de Koch


El copo de nieve de Koch (también conocido como la curva de Koch, la estrella de Koch o la isla de Koch [1] [2] ) es una curva fractal y uno de los primeros fractales que se han descrito. Se basa en la curva de Koch, que apareció en un artículo de 1904 titulado "Sobre una curva continua sin tangentes, construible a partir de la geometría elemental" [3] del matemático sueco Helge von Koch .

El copo de nieve de Koch se puede construir iterativamente, en una secuencia de etapas. La primera etapa es un triángulo equilátero, y cada etapa sucesiva se forma agregando curvas hacia afuera a cada lado de la etapa anterior, formando triángulos equiláteros más pequeños. Las áreas encerradas por las sucesivas etapas en la construcción del copo de nieve convergen a 8/5 veces el área del triángulo original, mientras que los perímetros de las sucesivas etapas aumentan sin límite. En consecuencia, el copo de nieve encierra un área finita, pero tiene un perímetro infinito .

El copo de nieve de Koch se puede construir comenzando con un triángulo equilátero y luego alterando recursivamente cada segmento de línea de la siguiente manera:

El copo de nieve de Koch es el límite al que se acerca a medida que se siguen indefinidamente los pasos anteriores. La curva de Koch descrita originalmente por Helge von Koch se construye usando solo uno de los tres lados del triángulo original. En otras palabras, tres curvas de Koch forman un copo de nieve de Koch.

De manera similar, se puede crear una representación basada en la curva de Koch de una superficie nominalmente plana segmentando repetidamente cada línea en un patrón de dientes de sierra de segmentos con un ángulo dado. [4]

Cada iteración multiplica el número de lados del copo de nieve de Koch por cuatro, por lo que el número de lados después de n iteraciones viene dado por:


Las primeras cuatro iteraciones del copo de nieve de Koch
Las primeras siete iteraciones en animación.
Acercamiento a la curva de Koch
Koch anticopo de nieve
Sexta iteración
Una superficie rugosa fractal construida a partir de múltiples iteraciones de la curva de Koch
Teselado por dos tamaños de copo de nieve de Koch
Fractal de Cesaro (85°)
Primeras cuatro iteraciones de un anticopo de nieve de Cesàro (cuatro curvas de 60° dispuestas en un cuadrado de 90°)
Curva cuadrática tipo 1
Las dos primeras iteraciones
Curva cuadrática tipo 2
Las dos primeras iteraciones. Su dimensión fractal es igual a 3 / 2 y está exactamente a medio camino entre la dimensión 1 y 2. Por lo tanto, a menudo se elige cuando se estudian las propiedades físicas de los objetos fractales no enteros.
Tercera iteración
Cuatro curvas cuadráticas de tipo 2 dispuestas en un cuadrado
Escama cuadrática
4 curvas cuadráticas tipo 1 dispuestas en un polígono: Primeras dos iteraciones. Conocida como la " Salchicha Minkowski ", [10] [11] [12] su dimensión fractal es igual a ln 3 / ln 5  = 1.36521. [13]
antidescamación cuadrática
Cruz cuadrática
Isla cuadrática [14]
Curva cuadrática, iteraciones 0, 1 y 2; dimensión de ln 18 / ln 6 ≈1.61
superficie de von Koch
Primeras tres iteraciones de una extensión natural de la curva de Koch en dos dimensiones.
Primera (bloque azul), segunda (más bloques verdes), tercera (más bloques amarillos) y cuarta (más bloques transparentes) iteraciones del fractal cuadrático 3D Koch tipo 1
Superficie cuadrática de animación
Curva de Koch en 3D