Citat:
Ursprungligen postat av Tor-Peder Bang
Hej, jag hittade nyss ett ganska roligt matteproblem när jag städade upp gamla dokument från gymnasietiden. Here it goes.
En dag började det snöa och snöfallet forsatte hela dagen. En snöplog körde ut kl 12. Första timmen gick den 2 mil, andra timmen 1 mil. Hur dags började det snöa?
Klurigt? Det finns en ledtråd om ni vill ha. Lycka till!
/Tor-Peder Bang
Snödjupet blir en funktion k*(t-t0) där t0 är tiden då det började snöa om snöfallet är konstant. Antag att plogen kan ta bort en viss mängd (volym) snö per tidsenhet så att hastigheten blir inverst proportionellt mot snödjupet. Vi har alltså
v = C/(t-t0).
Integrera med avseende på t så vi får
s = Cln(t - t0) + D
Sträckan som färdas vid tiden t1 (kl 12) är noll så
s(t1) = Cln(t1-t0) + D = 0
vilket ger D = -Cln(t1-t0) så att sträckan kan skrivas
s(t) = C*ln((t-t0)/(t1-t0))
Vi vet vad sträckan är vid tidpunkterna t2 och t3. Insättning ger [tid räknas i timmar]
s(t2) = C*ln((t2-t0)/(t1-t0)) = C*ln(1 + (t2-t1)/(t1-t0)) = C*ln(1 + 1/dt)
s(t3) = C*ln((t3-t0)/(t1-t0)) = C*ln(1 + (t3-t1)/(t1-t0)) = C*ln(1 + 2/dt)
Dividera dessa ekvationer
s(t3)/s(t2) = ln(1 + 2/dt)/ln(1 + 1/dt)
Vi vet att s(t3)/s(t2) = 3/2, flytta över och exponera
(1 + 1/dt)^(3/2) = (1 + 2/dt)
Kvadrera
(1 + 1/dt)^3 = (1+2/dt)^2
eller
(1+1/dt)(1+2/dt+1/dt^2) = 1 + 4/dt +4/dt^2
1 + 3/dt + 3/dt^2 + 1/dt^3 = 1 + 4/dt +4/dt^2
dt^2 + dt - 1 = 0
dt = -0.5 + sqrt(0.5^2 +1) = 0.618
Vilket torde motsvara 0.627*60 min = 37 min. Det boprde alltså ha börjat 23 minuter över 11.
Det här kan vara helt åt helvete!