Clock Puzzle – Interchanging Hour and Minute Hands
Πρόβλημα Ρολογιού: Αντιστροφή Δεικτών
Ένας άνδρας πηγαίνει στο γραφείο του
κάποια στιγμή μεταξύ 3:00 μ.μ.
και 4:00 μ.μ.
και επιστρέφει στο σπίτι του
κάποια στιγμή μεταξύ 4:00 μ.μ.
και 5:00 μ.μ.
Όταν επιστρέφει,
παρατηρεί ότι
οι θέσεις του ωροδείκτη
και του λεπτοδείκτη
στο αναλογικό ρολόι
έχουν αντιστραφεί
σε σχέση με την ώρα
που είχε φύγει.
Να προσδιοριστεί:
η ώρα κατά την οποία ο άνδρας έφυγε για το γραφείο, και
η ώρα κατά την οποία επέστρεψε στο σπίτι.
Clock Puzzle: Interchanging Hour and Minute Hands
A man goes to his office
at some time between 3:00 p.m.
and 4:00 p.m.,
and returns home
at some time between 4:00 p.m.
and 5:00 p.m.
When he returns,
he notices that
the positions of the hour hand
and the minute hand
on the analog clock
have interchanged
compared to their positions
at the time he left.
Determine:
the time at which the man went to his office, and
the time at which he returned home.
The problem may be approached
using algebraic methods,
such as linear or quadratic equations.
Έφυγε για το γραφείο: 3:21:24 μ.μ. Επέστρεψε στο σπίτι: 4:16:47 μ.μ. Σε αυτές ακριβώς τις χρονικές στιγμές, οι θέσεις του ωροδείκτη και του λεπτοδείκτη είναι αμοιβαία αντιστραμμένες. Φεύγει την ώρα 3 + x (ώρες), με 0≤x<1 Επιστρέφει την ώρα 4 + y (ώρες), με 0≤y<1 Θέσεις δεικτών (σε μοίρες από το 12) Ώρα αναχώρησης (3 + x): Το αναλογικό ρολόι είναι ένας κύκλος 360° Το ρολόι έχει 12 ώρες, άρα: 360°/12=30ο Κάθε ώρα αντιστοιχεί σε 30 μοίρες. Ωροδείκτης: 30(3+x)=90+30x Ο λεπτοδείκτης κάνει πλήρη κύκλο σε 60 λεπτά: 360°/60=6ο ανά λεπτό Άρα, αν έχουν περάσει m λεπτά: Θέση λεπτοδείκτη=6m Ή αν γράψουμε τον χρόνο ως x ώρες: m=60x⇒6⋅60x=360x Λεπτοδείκτης: 360x Ώρα επιστροφής (4 + y): Το ίδιο ισχύει όπως ανωτέρω. Ωροδείκτης: 30(4+y)=120+30y Το ίδιο ισχύει όπως ανωτέρω. Λεπτοδείκτης: 360y Συνθήκη αντιστροφής δεικτών Οι θέσεις έχουν ανταλλαγεί, άρα: 360y=90+30x ===360y/30-30x/30=90/30 ===12y-x=3 (1) 360x=120+30y === 360x/30-30y/30=120/30 === 12x-y=4 (2) Από την (1) έχουμε: x=12y-3 (3) Αντικαθιστούμε τη (3) στη (2) κι’ έχουμε: 12x-y=4 === 12*(12y-3)-y=4 === 144y-36-y=4 === 143y=4+36 === 143y=40 === y=40/143 (4) Αντικαθιστούμε τη (4) στη (3) κι’ έχουμε: x=12y-3 === x=12*(40/143)-3 === x=480/143-3 === x=(480-429)/143 === x=51/143 (5) Σε αυτές ακριβώς τις χρονικές στιγμές x=51/143, y=40/143, οι θέσεις του ωροδείκτη και του λεπτοδείκτη είναι αμοιβαία αντιστραμμένες. Μετατροπή σε ώρες Ώρα αναχώρησης 3+x=3+51/143 ώρες 60*(51/143)=3060/143=21 λεπτα 0,39860*60=23,916 δευτερόλεπτα Αναχώρηση: 3:21:24 μ.μ. (περίπου) Ώρα επιστροφής 4+y === 4+40/143 ώρες 60*(40/143)=2400/143=16 λεπτά 0,78322*60=46,99 δευτερόλεπτα Επιστροφή: 4:16:47 μ.μ. (περίπου)
1 σχόλιο:
Έφυγε για το γραφείο: 3:21:24 μ.μ.
ΑπάντησηΔιαγραφήΕπέστρεψε στο σπίτι: 4:16:47 μ.μ.
Σε αυτές ακριβώς τις χρονικές στιγμές, οι θέσεις του ωροδείκτη και του λεπτοδείκτη είναι αμοιβαία αντιστραμμένες.
Φεύγει την ώρα 3 + x (ώρες), με 0≤x<1
Επιστρέφει την ώρα 4 + y (ώρες), με 0≤y<1
Θέσεις δεικτών (σε μοίρες από το 12)
Ώρα αναχώρησης (3 + x):
Το αναλογικό ρολόι είναι ένας κύκλος 360°
Το ρολόι έχει 12 ώρες, άρα:
360°/12=30ο
Κάθε ώρα αντιστοιχεί σε 30 μοίρες.
Ωροδείκτης: 30(3+x)=90+30x
Ο λεπτοδείκτης κάνει πλήρη κύκλο σε 60 λεπτά:
360°/60=6ο ανά λεπτό
Άρα, αν έχουν περάσει m λεπτά:
Θέση λεπτοδείκτη=6m
Ή αν γράψουμε τον χρόνο ως x ώρες:
m=60x⇒6⋅60x=360x
Λεπτοδείκτης: 360x
Ώρα επιστροφής (4 + y):
Το ίδιο ισχύει όπως ανωτέρω.
Ωροδείκτης: 30(4+y)=120+30y
Το ίδιο ισχύει όπως ανωτέρω.
Λεπτοδείκτης: 360y
Συνθήκη αντιστροφής δεικτών
Οι θέσεις έχουν ανταλλαγεί, άρα:
360y=90+30x ===360y/30-30x/30=90/30 ===12y-x=3 (1)
360x=120+30y === 360x/30-30y/30=120/30 === 12x-y=4 (2)
Από την (1) έχουμε:
x=12y-3 (3)
Αντικαθιστούμε τη (3) στη (2) κι’ έχουμε:
12x-y=4 === 12*(12y-3)-y=4 === 144y-36-y=4 === 143y=4+36 ===
143y=40 === y=40/143 (4)
Αντικαθιστούμε τη (4) στη (3) κι’ έχουμε:
x=12y-3 === x=12*(40/143)-3 === x=480/143-3 ===
x=(480-429)/143 === x=51/143 (5)
Σε αυτές ακριβώς τις χρονικές στιγμές x=51/143, y=40/143, οι θέσεις του ωροδείκτη και του λεπτοδείκτη είναι αμοιβαία αντιστραμμένες.
Μετατροπή σε ώρες
Ώρα αναχώρησης
3+x=3+51/143 ώρες
60*(51/143)=3060/143=21 λεπτα
0,39860*60=23,916 δευτερόλεπτα
Αναχώρηση:
3:21:24 μ.μ. (περίπου)
Ώρα επιστροφής
4+y === 4+40/143 ώρες
60*(40/143)=2400/143=16 λεπτά
0,78322*60=46,99 δευτερόλεπτα
Επιστροφή:
4:16:47 μ.μ. (περίπου)