שתי רכבות המרוחקות 200 ק"מ זו מזו יוצאות באותה שעה זו לקראת זו, במהירות של 100 קמ"ש כל אחת. מיד עם צאתן יוצא זבוב מתחילת הרכבת האחת, ועף במהירות של 150 קמ"ש לעבר הרכבת האחרת. ברגע שהוא מגיע אליה, הוא הופך את כיוון מעופו, ועף אל הרכבת שממנה יצא. כך ממשיך הזבוב במעופו בין הרכבות, עד לרגע שבו הן מתנגשות ומוחצות אותו. מה אורכו של המסלול שעבר הזבוב?
יש גם חידת בונוס!
| פתרון
|
| פתרון החידה קל למדי כאשר משתמשים בנוסחה הפשוטה של הפיזיקה הקלאסית s = vt, האומרת שבתנועה במהירות קבועה, הדרך שווה למהירות כפול הזמן. הרכבות עוברות מרחק של 200 ק"מ, כשכל אחת מהן נוסעת במהירות של 100 קמ"ש, ולכן נסיעתן נמשכת שעה אחת בדיוק. הזבוב עף במהירות של 150 קמ"ש, ולכן במשך שעה יעבור מרחק של 150 ק"מ - זהו אורך המסלול שלו.
אדם שחד חידה זו למתמטיקאי ג'ון פון נוימן קיבל ממנו בִּן רגע תשובה נכונה. השואל ציין באוזני פון נוימן שיש המנסים לפתור את החידה באמצעות חישוב סכום הטור של אורכי הקטעים המרכיבים את מסלול הזבוב. "כך בדיוק עשיתי", ענה פון נוימן.
חידת בונוס: שתי מכוניות מתחילות צמודות זו לזו, ונוסעות לכיוונים הפוכים, כל אחת במהירות של 100 קמ"ש. ברגע שהן מתחילות בנסיעתן, זבוב שנמצא ביניהן מתחיל לעוף מאחת לשנייה וחזרה במהירות של 200 קמ"ש. אחרי שעה, איפה יהיה הזבוב?
| פתרון
|
| הזבוב יכול להיות בכל מקום בין שתי המכוניות. הוכחה: חישבו על המצב ההפוך בו המכוניות מרוחקות 200 ק"מ זו מזו והן נעות זו לקראת זו במהירות 100 קמ"ש כל אחת, והזבוב נע ממיקומו הנוכחי (מקום כלשהו בין המכוניות) ממכונית למכונית במהירות 200 קמ"ש, עד לפגישת המכוניות (כעבור שעה). הרצת הסרט בכוון ההפוך תראה שהזבוב יגיע אחרי שעה למיקום שבחרתם.
|
|
|
|