《趣味运筹学》选载15. 硬币自转问题


 

15. 硬币自转问题

    把一枚硬币A固定在桌子上,让另一枚同样大小的硬币B的边缘紧贴着它,并围绕着A滚动。当硬币B“公转”一周回到原来的位置时,它也围绕着自己的中心在“自转”。

那么,这枚硬币“自转”了多少圈呢?可以肯定,像很多人一样,你也会想当然地认为是一圈。但是,这个答案是措误的。

 

                1

   由于两枚硬币的圆周是一样的,因此,一般人在没有经过缜密思考的情况下,都会认为那枚硬币B在“公转”一周的整个过程中,仅围绕自己的中心“自转”了一周,即360º。但实际上如果拿两枚硬币实际操作一下,就会惊奇地发现,那枚硬币B实际上“自转”了两周,即720º,如图1所示。这其中有什么道理呢?读者不妨可以先自己思考思考。

其实,道理很容易理解。只要你仔细认真地看看图1,我想读者应该会明白的。只要你以硬币A的圆心为圆心,以A的圆心到B的圆心为直径,画一个同心圆就很清楚了。这样画出的同心圆因为直径是硬币直径的2倍,所以圆周长也一定是硬币圆周的2倍。所以,硬币B的中心即圆心要走完这个长度,因为它的圆周与A等长,自然需要转2圈才行。

明白了这个道理,下面的问题就容易回答了。

题目要求准备两枚铸有女王头像的硬币(或者铸有袁大头的银元),让两枚硬币并排分左右放在一起,头像朝上(如图2所示),右边的保持不动,左边的并不滑动,只是绕着左边的硬币转动,当他转到另一边时,问女王的头像是朝上还是朝下?

 

                   2

正确答案是头像朝上。

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