Удивительная физика! Загадки, задачи

15 years




Открываю топик, посвященный удивительной науке! Вспомните известных популяризаторов науки 20-го века, таких ученных как Брайн Грин, Стивен Хокинг, Фритьев Капра, Сергей Капица и конечно же Яков Перельман, который, собственно и ввел в отечественной литературе такое понятие как "удивительная наука". Популяризацией науки занимались не только профессиональные ученные, но и писатели фантасты, умело вплетая последние научные открытия в художественную мысль и пытаясь предвосхитить (иногда вполне успешно) связанные с этим перемены в обществе и общественном устройстве. Жуль Верн, Айзек Азимов, Стивен Кинг, Александр Беляев и множество других удивительных людей.

Предлагаю ввести на нашем форуме раздел посвященный популяризации науки, разумеется на столько на сколько мы сможем потянуть его своими силами И писать сюда, разнообразные загадки, интересные факты, любопытные задачи или просто мысли, связанные с наукой, или людьми ее продвигающими.

Разумеется, я первый предлагаю вашему вниманию такую задачку.
Есть старая легенда, утверждающая что Архимед, помог царю обнаружить обман со стороны царского ювелирного мастера, взявшегося сделать золотую царскую корону. Мастер получил для этих целей некоторое количество золота. Однако решил пустить не все золоту в корону, а частично заменить его серебром, а остаток золота присвоить. Архимед опустив корону в воду и измерив вытесненное количество воды, тем самым измерил объем короны. Зная плотность золота он получил удельный вес присутствующего золота в короне - он оказался меньше, чем давалось. Тем самым Архимед уличил царского мастера в обмане. Однако, легенда гласит, что Архимед точно сказал сколько именно мастер утаил золота. Но по тем данным которыми располагал Архимед, он никак не мог этого сказать Он действительно мог фиксировать факт воровства, но не мог определить количественную составляющую хищения. Почему?

Как всегда, первому давшему правильный ответ - подниму репутацию
загадки, наука, физика

avatar
atotsup
10 May 2009

Удивительная физика! Загадки, задачи
49K
views
85
members
674
posts

avatar
Adios_
21 October 2009


В первом приближении алгоритм такой:
1) Средний интервал движения (за сутки) - 4 минуты.
2) Средняя длина каждой ветки метро (в минутах) - 60 минут.
3) Кол-во веток - 10 (Люблинская + Каховская = 1).
4) Вагонов в составе - 8.

Получаем: 60*2(туда и обратно)/4*10*8=2400

Vladimir_E
Тоже интересный подход, но требует знание бОльшего количества данных, неизвестных простому обывателю.

Плюсанул.
=9xwHVKe
21 October 2009


Adios_
Я уже выше писал, почему такой подход не верен
avatar
Vladimir_E
21 October 2009


avatar
Adios_:

В первом приближении алгоритм такой:
1) Средний интервал движения (за сутки) - 4 минуты.
2) Средняя длина каждой ветки метро (в минутах) - 60 минут.
3) Кол-во веток - 10 (Люблинская + Каховская = 1).
4) Вагонов в составе - 8.

Получаем: 60*2(туда и обратно)/4*10*8=2400

[SIZE=1][color=gray]-- Добавлено: [merge
Vladimir_E
Тоже интересный подход, но требует знание бОльшего количества данных, неизвестных простому обывателю.

Плюсанул.

Вагонов в среднем 7 с лишним. Где-то 7, где-то 6, больше 8. Данные по средней длине и скорости взял из википедии. Как-то так. А на самом деле не знаю. Есть такие цифры?
avatar
kosmich
21 October 2009


В Вике написано "Общее среднесуточное количество пассажиров Московского метрополитена — 6,92 млн человек. В среднем дважды в день и чаще метро используют 1,8 млн человек в будние дни" Значит средней пассажиропоток за день, из людей посетивших метро 1 раз равен примерно 5,1 млн. Минимальная емкость вагона метро типа Е составляет 264 человека. Соответственно чтобы перевезти всех эти людей вовремя потребуется МАКСИМУМ вот столько вагонов:

5,1млн/264= 19318 вагонов. Ну а учитывая КАК у нас ездят в вагонах ((: думаю что ровно в 2 раза меньше, т.е. около 8 тыс. вагонов. А если учесть еще и время повторения каждым поездом своего маршрута (среднее прохождение одной ветки) примерно 50 минут. А если учесть в среднем что каждый поезд может повторять свой маршрут как минимум 2 раза - туда/обратно, то количество снижаетс явообще до 4000 тыс. штук.
В часы пик т.е. с утра и вечером думаю количество увеличивается процентов так на 30%. Так что если считать ОБЩЕЕ количество вагонов в метро то около 5-5,5 тыс. я думаю
avatar
Vladimir_E
21 October 2009


А вот и данные нашел количество вагонов по всем метрополитенам бывшего СССР
avatar
Adios_
21 October 2009


9
=9xwHVKe:

Adios_
Я уже выше писал, почему такой подход не верен

Это не даст точного результата, но позволит получить оценочное значение с наименьшим количеством входных данных.
avatar
Vladimir_E
21 October 2009


avatar
Adios_:

9
=9xwHVKe:

Adios_
Я уже выше писал, почему такой подход не верен

Это не даст точного результата, но позволит получить оценочное значение с наименьшим количеством входных данных.

Чем меньше данных, тем меньше точность. Что и подтверждают ваши расчеты. Ошибка в 50% это очень много, такой расчет малоинформационен. Хотя, смотря для чего.
avatar
Adios_
21 October 2009

1

Еще одна задачка.

3 семьи решили собраться и приготовить совместный ужин. Одна семья принесла 3 полена для печи. Другая семья принесла 5 поленьев для печи.
А третья семья не принесла ни одного полена, но отдала первым двум семьям 8 рублей, посчитав, что этого достаточно.
Как разделили деньги между собой первые 2 семьи?

avatar
Vladimir_E:

avatar
Adios_:

9
=9xwHVKe:

Adios_
Я уже выше писал, почему такой подход не верен

Это не даст точного результата, но позволит получить оценочное значение с наименьшим количеством входных данных.

Чем меньше данных, тем меньше точность. Что и подтверждают ваши расчеты. Ошибка в 50% это очень много, такой расчет малоинформационен. Хотя, смотря для чего.

На самом деле, эту задачку задали одному моему знакомому на собеседовании. Инета под рукой не было, есс-но.
avatar
Vladimir_E
21 October 2009


Adios_
Тогда нормально. Я же и говорю, смотря для чего.
Пропили вместе.
avatar
baraNEO
21 October 2009


Adios_
по ходу дела все 8 р нужно отдать той семье у которая 5 поленьев принесла.

не туплю.
1-й семье 2 рубля 2-й 6 рублей.
avatar
Adios_
21 October 2009


avatar
baraNEO:

Adios_
по ходу дела все 8 р нужно отдать той семье у которая 5 поленьев принесла.

[SIZE=1][color=gray]-- Добавлено: [merge
не туплю.
1-й семье 2 рубля 2-й 6 рублей.

Оба ответа - неверные
avatar
Rival
21 October 2009


Adios_
Первой 3 рубля, второй 5 рублей
avatar
Илья с Питера
21 October 2009


Adios_
кол во станцЫй умн на 2пути ещё на 2(на перегоне) и на 7,5 вагонов плюс 10%
6000
avatar
Adios_
22 October 2009


avatar
Rival:

Adios_
Первой 3 рубля, второй 5 рублей

Ответ неверный.
Nikon Sevast
22 October 2009

4

Первой рубль, второй семь.

ЗЫ странный ответ
ЗЗЫ а...нее, перевел затраты в деньги - все совпадает. Прикольная задачка
avatar
baraNEO
22 October 2009


Nikon Sevast
я не понимаю.
получится 1-я потратила 3 полена минус 1 рубль
2-я 5 поленьев минус 7 рублей.
а 3-я просто 8 рублей
avatar
Adios_
22 October 2009


N
Nikon Sevast:

Первой рубль, второй семь.

ЗЫ странный ответ
ЗЗЫ а...нее, перевел затраты в деньги - все совпадает. Прикольная задачка

Правильно.

avatar
baraNEO:

Nikon Sevast
я не понимаю.
получится 1-я потратила 3 полена минус 1 рубль
2-я 5 поленьев минус 7 рублей.
а 3-я просто 8 рублей

Первые две семьи внесли вклад, фактически, за всех. Т.е. 8 поленьев. 3-я семья внесла за себя - т.е. отдала свою долю первым двум. Ее доля - одна треть. Таким образом в деньгах общий вклад - 24 рубля. Одно полено стоит 3 рубля.

Еще одна задачка - со звездочкой

Али-баба стоит перед дверью, которую ему надо открыть. "Сим-сим - откройся" не работает. Перед дверью стоит бочка, в крышке которой сделано 4 одинаковых отверстия, расположенных симметрично относительно центра. В бочке, под каждым из отверстий, стоит кувшин, в котором находится рыбка. Рыбка может находиться в кувшине головой вверх или головой вниз. Дверь откроется тогда, когда все 4 рыбки будут повернуты в одну сторону, т.е. головой вниз или головой вверх. За один раз можно засунуть руки в два отверстия и перевернуть рыбки так как считаешь нужным. После того, как руки из отверстий вытащены - бочка начинает быстро-быстро вращаться и когда останавливается уже неизвестно, в какие отверстия ты засовывал руки.

Нужно предложить алгоритм, который за конечное число шагов позволит гарантированно перевернуть рыбок так, чтобы дверь открылась.
avatar
baraNEO
22 October 2009


Adios_
да согласен
avatar
kosmich
22 October 2009


Adios_
Ну если засунуть 2 руки и перевернуть 2 рыбки в вверх, и при каждом последующем повороте бочки засовывать руки в те же дырки, с вероятностью 1/2 тебе по падется та же самая пара дырок и с вероятностью 1/4 тебе попадется одна из ранее использованных дырок. Т.е. каждый раз засовывать руки и смотреть вверх рыбки смотрят или вниз. Если вверх то ничего не трогать, если вниз то переворачивать. Я не знаю формулу расчета количества итераций, но минимум уйдет 1 итерация (т.е. при следующем повороте вам попадуться две другие дырки и дверь откроется) ну а максимум подсчитать не могу но это конечное число это точно ((:
avatar
Rival
22 October 2009


Adios_
Первый шаг алгоритма-поставить крестик напротив одной дырки ..и останется два шага

kosmich
при таком подходе дверь может и никогда не откроеться
avatar
kosmich
22 October 2009


Rival
Не правда, вероятность того, что вам будут попадаться одинаковые дырки стремится к 0. Соответственно ваши попытки открыть дверь конечны
avatar
Наиль
22 October 2009


Adios_
Про поленья - прикольно. Интуитивно непонятный ответ
avatar
Rival
22 October 2009


avatar
kosmich:

Rival
Не правда, вероятность того, что вам будут попадаться одинаковые дырки стремится к 0. Соответственно ваши попытки открыть дверь конечны

Вот именно что не равна нулю, а стремится
avatar
Наиль
22 October 2009


avatar
Adios_:

бочка начинает быстро-быстро вращаться и когда останавливается уже неизвестно, в какие отверстия ты засовывал руки.

Нужно предложить алгоритм, который за конечное число шагов позволит гарантированно перевернуть рыбок так, чтобы дверь открылась.

Имхо, если не прибегать к каким-нибудь хитростям (типа двигать кувшины), то задача неразрешима.

По теории вероятности тебе могут попадаться все время одни и те же две дырки, и так любое число раз.
Конечно, вероятность такого развития событий бесконечно мала, но реальна
=9xwHVKe
22 October 2009


Наиль
цитата:
Конечно, вероятность такого развития событий бесконечно мала, но реальна

Вероятность наступления любого события 50/50 - либо наступит, либо нет
avatar
Наиль
22 October 2009


Adios_
А, я понял как решать. Главное - руки использовать по-очереди. Сначала засовываешь одну руку в ближнюю дыру и смотришь, как там. Потом другую в дыру напротив, и делаешь их одинакого... потом что-то там с дырой налево или направо, в зависимости от результата тестирования ближней дыры. Дальше думать лень, но принцип понятен.
posted image
avatar
Петрович-47
22 October 2009


Первый шаг: засунуть руки в дырки расположенные по диагонали, перевернуть рыбков.
Второй шаг: засунуть руки в дырки, расположенные рядом. При этом гарантировано находим третью не проверенную дырку.

Как найти четвертую надо подумать :смайлик чешущий в затылке:

ПЕтрович
avatar
kosmich
23 October 2009


Rival
нy дык lim x при Х->0 равен 0 (:

Наиль
естессно однозначного ответа нет, но я бы ответил так - с вероятностью 99% количество повротов бочки конечно при чем можно подсчитать вероятность попасть в другие две дырки в ближайшие например 10 поворотов бочки. Т.е. будет к примеру так - с вероятностью 85% можно попасть в другие 2 дырки в ближайшие 20 итераций.
avatar
Rival
23 October 2009


avatar
kosmich:

Rival
нy дык lim x при Х->0 равен 0 (:


равен 0 при бесконечном количестве итераций
avatar
kosmich
26 October 2009


Rival
А зачем нам бесконечное количество?? Нам не нужна вероятность 99,(9) %, нам достаточно 90% вероятности, которая будет достигаться на достаточно малом количестве повторов.

1 person online

1 person online

Log in to leave a message or Sign up


up