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DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...**

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
26-06-06 à 11:16

Bonjour à tous. Un petit défi pour les passionnés de moto (que je ne suis pas).

Le circuit strictement plat de l'Ile des maths est une boucle sans intersection et de largeur constante. Il ne comporte que des portions rectilignes dont les bords sont des segments de droite, et des virages dont les bords sont des arcs de cercle concentriques.

Trois amis ont effectue chacun 12 tours de ce circuit sur leur moto en relevant précisément la distance qu'ils ont parcourue.

Groucho : « Je me suis tenu au milieu de la piste depuis le départ jusqu'à l'arrivée car c'est là que je suis le plus à l'aise. J'ai fait 35,629 kilomètres. »

Harpo : « Je préfère pour ma part rouler le plus possible à droite de la piste. J'ai fait 34,875 kilomètres. »

Chico : « Moi, j'ai coupé les virages autant qu'il était possible pour minimiser mon trajet. J'ai fait 33,905 kilomètres. »

Quelle est la largeur en mètres de la piste ?

Bonne réflexion.

minkus

DEFI 34 : Je n\'ai besoin de personne...

Posté par
gloubi
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 13:23

gagnéBonjour,

En n'utilisant que les indications de Groucho et de Harpo, je trouve:
largeur de la piste = (35.629-34.875)/(12 pi) = 0.02000047... kilomètres,
soit, à moins d'un demi milimètre près, 20 mètres.

A+,
gloubi

Posté par
Nofutur2
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 13:48

gagnéN'y aurait il pas un piège dans cette énigme ??
En effet, la troisième donnée (Chico) est difficilement exploitable car elle dépend du sens et de l'angle de deux virages consécutifs, ce qui semblent impossible à définir.
Par contre les deux premières données permettent de trouver le résultat..
Soit i et Ri les angles et les rayons des virages à droite et i et R'i ceux des virages à gauche, L la somme des lignes droites et x la largeur cherchée.
Si je suppose que les motos tournent dans le sens des aiguilles d'une montre on a les deux équations suivantes :
12*[L+(i *(Ri+(x/2)))+ (i *(R'i+(x/2)))= 35,629 km
12*[L+(i *Ri)+ (i *(R'i+x))= 34,875 km

Si je considère que dans un circuit fermé, la différence entre la somme des angles des virages à droite et celle des virages à gauche (i-i) est égale à 2, on obtient en faisant la différence membre à membre :
12*[(x/2)*(2)] = 0,754 km = 754 m
soit x= 20m
La largeur de la piste est donc égale à 20m.

Posté par
cohlar
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 13:49

gagnéBonjour, je suis loin d'être sûr de mon résultat mais je tente ma chance :
la piste mesure environ 20m (je trouve précisémment 754/(12)m).

En tous cas, merci pour l'énigme ^^

Posté par
piepalm
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 14:04

gagnéPour 1 tour, la somme algébrique des angles de rotation des virages est égale à 2pi. Si l est la largeur de la route, la différence de distance parcourue sur 1 tour entre la trajectoire médiane, et la trajectoire à droite est l*pi, et 12l*pi pour 12 tours
Soit ici l=20 mètres
La longueur de la trajectoire au plus court, est difficile à interpréter sans un schéma exact du circuit et ne sert ici à rien...

Posté par
kiko21
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 14:20

gagnéBonjour,

La largeur de la piste est de 5$ \red \fbox{\textrm 20 m}

Ce n'était pas le circuit de Dijon-Prenois car ce n'est ni la bonne largeur, ni la bonne marque de moto. A Dijon, on roulait en Terrot !!
DEFI 34 : Je n\'ai besoin de personne...

Merci et à bientôt, KiKo21.

Sacré Chico, quel farceur !!

Posté par
caylus
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 15:20

gagnéBonjour Minkus,

La largeur en mètres de la piste est de \fbox{\frac{754}{12.\pi}}
càd 20,000471181881513861623059597146 ...
ou encore 20 au mètre près par défaut.

Posté par
Fractal
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 17:51

gagnéBonjour, sans grande conviction, je trouve que la piste mesure 20 m de large.

Vu comme ça tombe bien (20,00047 m) je pense que c'est ca, mais je n'ai pas du tout utilisé la troisième donnée

Fractal

Posté par savoie (invité)re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 18:43

gagnéBonjour,

Voici ma proposition :

Harpo fait moins de distance que Groucho, donc la piste se prend dans le sens des aiguilles d'une montre.
Chico fait moins de distance que les autres, donc il coupe vraiment des virages. Ce qui veut dire que tous les virages ne se font pas à droite mais certains aussi à gauche.

Faisons un tour de piste : la longueur L réalisée est :
L = somme lignes droites + somme arcs de cercles pour virage à droite + somme des arcs de cercle pour virage à gauche
= somme lignes droites + R1 a1 + R2 a2 + R3 a3 + … + Rn an
avec R le rayon du cercle, a l'angle du cercle en radians, et les nombres de 1 à n pour énumérer les virages .

Soit X la demi-largeur de la piste.
Harpo parcourt une distance, en un tour, de :
Lh = somme lignes droites + R1 a1 + R2 a2 + R3 a3 + … + Rn an

Groucho parcourt une distance
Lg = somme lignes droites + (R1 + X) a1 + (R2 + X) a2 + … + (Ri - X) ai + … + (Rn + X) an sachant que l'on prend (Rz + X) quand le virage est à droite et Rz - X dans le virage est à gauche.

Donc Lg - Lh = X a1 + X a2 + … - X ai + … + X an
Lg - Lh = X (a1 +  a2 + … -  ai + … + an)
Or le circuit étant fermé et sans intersection, la somme des angles est égale à 2 pi.

X = (Lg - Lh) / 2 pi = 62.8333333 m / 2pi = 10m (arrondi au mm près, s'il est possible d'avoir cette précision…)
X est la demi-largeur de la piste, donc la largeur de la piste est de 20 m

En espérant ne pas m'être trompé dans les rayons, diamètres et autres demi-largeurs… Merci pour cette énigme.

Posté par Torpedo (invité)re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 20:42

gagnéSalut !

Je dirais que la largeur de la piste est de 20m.

(Ca me parait beaucoup pour une piste de course, mais sur l'ile des mathematiques, les pilotes sont sans doute distraits par leurs reflexions et il vaut mieux prevoir des routes bien bien larges )

Le circuit forme une boucle sans intersection, donc la somme algebrique des angles d'ouverture des arcs de cercle formant les virages vaut 2. Harpo realise une distance moindre que Groucho en collant le plus possible a droite, donc la somme des angles des virages vers la droite est superieure de +2 a la somme des angles vers la gauche.

Concernant les lignes droites, on peut considerer que les trois motards parcourent grosso-modo la meme distance sur celles-ci. C'est exactement la meme distance pour Groucho et Harpo, c'est une approximation pour Chico car il est oblige de rouler en diagonale entre deux virages gauche et droit par exemple. Mais cela n'est pas genant pour nous, en effet les kilometrages de Groucho et Harpo suffisent a repondre a la question posee.

Si r est la demi-largeur de la piste, je trouve que la difference de kilometrage entre Groucho et Harpo sur un tour vaut 2r. soit r=0.01km et donc, une largeur de 20m.

Le kilometrage de Chico permet d'evaluer (de facon approximative encore une fois) la somme des angles des virages a droite (environ 591 degres) et la somme des angles des virages a gauche (environ 231 degres). La difference des deux vaut bien 360 degres.

A++ et merci pour ce defi !

Posté par
borneo
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 26-06-06 à 22:19

gagnéBonjour, cette énigme me laisse perplexe : je trouve une valeur pour la largeur de la piste en me servant uniquement de deux données, celle de Groucho et celle de Harpo.

J'ai tracé un circuit avec quelques boucles, et dans tous les cas je trouve que la différence entre leurs deux trajets/12 = largeur de la piste * pi

Donc 0,754/12 = largeur * pi

largeur de la piste = 0,754/(12*pi) 20 mètres

Pour une piste de moto, ça me semble bien large...

Merci pour l'énigme

Posté par dlrp (invité)Réponse 27-06-06 à 00:17

perdu12.87 m

Posté par nobody (invité)re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 09:37

La différence parcourue entre Harpo et Groucho correspond à
12 (\alpha .L/2 - \beta .L/2)\alpha est la somme des angles faits par les virages à droite, et \beta est la somme des angles faits par les virages à gauche
Or \alpha-\beta = 2 \pi donc, cela donne
L=754/(12\pi) (en m) soit 20m de largeur

Posté par
plumemeteore
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 12:09

gagné20 mètres.
La différence entre Harpo et Groucho est la même que s'ils avaient roulés sur deux cercles concentriques.
Différence des circonférences de ces cercles : 754/12
Différence des rayons : 754/(12*2pi)
A multiplier par 2 parce que cette différence équivaut à la moitié de la largeur de la piste : 20,0004712

Posté par Wismerhill (invité)re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 13:26

perduSalut à tous,

je trouve une largeur de piste de : 40m

@+

Posté par
chaudrack
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 19:00

gagnéApres douze milliards de calculs astronomiques différentiels et plus si affinité, je joue (pas à la loterie, houleuse en ce moment...) et de toute façon, poisson pour poisson,

Ma réponse est L=20m

Ca me fait peu tout de même, un peu large par rapport aux caractéristiques des pistes découvertes sur internet.

Merci pour l'énigme

Chaudrack

Posté par
psychotic
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 19:00

perduChico   : 33,905 = 2 * L + * d
Groucho : 35,629 = 2 * L + * (d+l)
Harpo   : 34,875 = 2 * L + * (d+2l)

avec L la longeur droite de la piste
     d le diamètre de la piste
  et l la largeur de la piste.

2L + d = 33,908
2L = 33,908 - d
35,629 = 33,908 - d + (d+l)
35,629 - 33,908 = -d + d + l
35,629 - 33,908 = l
l = 0,549 km
l = 549 m

étant donné que chico est à l'intérieur, groucho au milieu et harpo à l'extérieur, je trouve étrange que groucho parcourt plus de distance que harpo...

Posté par
manpower
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 27-06-06 à 21:08

gagnéBonsoir,

J'ai quand même cogité sur

Citation :
Chico : « Moi, j'ai coupé les virages autant qu'il était possible pour minimiser mon trajet. J'ai fait 33,905 kilomètres. »

ce qui est parfaitement inexpoitable (il coupe comment en arc de cercle, de façon rectiligne, est-ce possible (si le prochain virage est trop proche) et en plus il passerait d'un côté à l'autre...) étant donné que l'on ne connaît pas le tracé (la forme) exact du circuit.

En examinant les assertions de Groucho et Harpo, il est clair qu'il effectue la même distance sur les parties rectilignes.
Reste à étudier la différence sur les virages.
Pour un virage à droite correspondant à un angle x et un rayon r, la distance parcourue par Harpo est de xr tandis que celle parcourue par Groucho est de x(r+l/2) où l est la largeur de la piste.
A l'inverse pour un virage à gauche, Groucho effectue toujours x(r+l/2) mais Harpo x(r+l).
Dans les deux cas la différence vaut (en valeur absolue) xl/2.
Au bout d'un tour complet, après compensation éventuelle des virages à gauche et à droite la somme (algébrique) des angles vaut 2\pi
et la différence des distances parcourues vaut, après 12 tours, \rm 12\times 2\pi \times \frac{l}{2}=35,629km-34,875km=754m.
Finalement \rm l=\frac{754}{12\pi}= 3$ \red \rm = \frac{377}{6\pi} m \approx 20 m.

C'est ensuite que j'ai vu encore plus évident (sauf erreur ).
Le problème peut être ramené (sans les parties rectilignes et avec compensations des virages) à une simple couronne !!
Les tracés sont alors deux cercles concentriques dont on connaît la différence des périmètres et dont on cherche la différence des rayons...
Le résultat est alors immédiat !


Merci pour l'énigme.

Posté par
geo3
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 28-06-06 à 17:32

gagnéBonjour

J'avais d'abord compris que tous les arcs de cercles des (4) virages avaient même centre alors que ces arcs de chacun des virages ont même centre. Comme ça forme une boucle au total 4*90° = 360°
Je me demande ce que le 3ème coureur vient faire dans la bataille.
35629 m - 34875 m = 754 m = 12.pi.2x (2x étant la largeur de la piste) =>
Largeur de la piste = 2x = 754/(12.pi) = 20,00047..m =>
Largeur de la piste = 3$\red20m
Ca sent peut-être le
A+

Posté par
evariste
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 29-06-06 à 07:50

gagnéla largeur de la piste est de 20 métres.
l'information donnée par de Chico n'est pas nécessaire pour calculer cette largeur

Posté par
minkus Posteur d'énigmes
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 03-07-06 à 09:08

Bonjour à tous.

Peu de participants en ce moment.

Bien entendu le parcours de Chico ne servait qu'à brouiller les "pistes". Mais bon les "Marx Brothers" ils étaient 3 (et encore normalement 4, mais je vous ai épagné Zeppo) et comme j'avais déjà utilisé Laurel et Hardy...   Voyons il me reste Les pieds Nickelés, les Daltons, Abbot & Costello...

La réponse était bien 20 mètres. Comme l'ont bien vu certains, la compensation des virages faisait que la différence d'angle total était 2pi.

A bientôt.

minkus

PS: Désolé pour le retard dans la correction mais j'ai eu un problème d'ordinateur ce week-end. Je vais cloturer les 3 derniers défis aujourd'hui et vous pourrez ainsi avoir le classement final du mois de juin.

Posté par
lotfi
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 06-07-06 à 13:21

Bonjour
je sais bien que les motocyclistes ont faient 12 tours mais un tour c'est 2.alors c'est 24 et non pas 12.
je sais que c'est faut ce que je dis mais je ne sais pas pourquoi.
Merci.

Posté par
gloubi
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 06-07-06 à 13:53

gagnéBonjour, lotfi,
en divisant par 24 , tu obtiens la distance du milieu de la piste au bord, soit la moitié de la largeur.

A+,
gloubi

Posté par
lotfi
re : DEFI 34 : Je n'ai besoin de personne...** 06-07-06 à 14:00

ah oui je vois!
Merci

Challenge (énigme mathématique) terminé .
Nombre de participations : 0
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Temps de réponse moyen : 18:51:26.


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