200 занимательных логических задач

11. На первый взгляд вопрос задачи выглядит бессмысленным, т. к. кажется несомненным, что все точки колеса движутся с одинаковой скоростью. Это верно для движения всех точек колеса вокруг его центра. Но в вопросе задачи речь идет об их движении в направлении поступательного движения колеса. В этом случае оказывается, что точки колеса, находящиеся в его верхней части, движутся в том же направлении, что и колесо, а точки, находящиеся в его нижней части, движутся в обратном направлении (см. рисунок). Следовательно, скорость верхних точек колеса складывается со скоростью движения колеса, а скорость его нижних точек вычитается из нее. Таким образом, в направлении поступательного движения колеса его верхние точки движутся быстрее, а нижние медленнее.

12. На первый взгляд кажется, что такое рассуждение совершенно верно: если один стакан наливается из полного самовара за полминуты, значит, все 30 стаканов выльются из него за 15 минут. Но это верно только в математическом отношении, а в данном случае речь идет о физическом явлении со своими закономерностями. Причем даже если ничего не знать о них, то все равно вполне понятно (даже на основе повседневного жизненного опыта), что свободно вытекающая (откуда угодно) вода выливается не с одной и той же скоростью, не равномерно. Сначала, когда некий резервуар полон водой, ее давление велико, и она вытекает быстрее. По мере опорожнения емкости, давление воды в ней падает, и она начинает течь медленнее. Таким образом, первые стаканы воды выливаются из самовара под большим напором, а остальные под меньшим, поэтому сначала стаканы наполняются быстрее, а потом медленнее. Следовательно, все 30 стаканов выльются из самовара при непрерывно открытом кране не за 15 минут, а за больший промежуток времени.

13. Может показаться, что глубже разрыхлит землю борона с 60 зубьями. Однако это не так. Вспомним, что чем больше площадь опоры какого-либо тела, тем меньшее давление оно оказывает на находящуюся под этим телом поверхность. (По этой причине, например, идущий по снежному сугробу человек проваливается в него каждой ногой, а лыжник не проваливается, свободно скользя по его поверхности). У бороны с 60 зубьями площадь опоры больше, чем у бороны с 20 зубьями, значит, 60 зубьев с меньшей силой давят на землю, чем 20 зубьев. Значит, глубже разрыхлит землю борона с 20 зубьями. (См. также задачу 26).

14. Если начертить подкову в виде дугообразной линии, то разрезать ее двумя прямыми линиями более чем на пять частей, не удастся. Если же нарисовать подкову такой, какова она на самом деле, т. е. имеющей ширину, то задача (может быть и не с первой попытки) является выполнимой.

15. Хозяин дома распилил серебряный брусок в трех местах, разделив его на 4 куска, длина которых была соответственно 1, 2, 4 и 8 дециметров. В первый день он отдал работнику самый короткий кусок. На второй день он забрал у него этот кусок и дал ему двухдециметровый. На третий день он вновь дал ему однодециметровый кусок. На четвертый день хозяин забрал у рабочего однодециметровый и двухдециметровый куски и дал ему взамен четырехдециметровый кусок и так далее.

16. Сначала надо взвесить 16 монет, положив на каждую чашу весов по 8 штук. Если какая-то чаша перевесит, значит в ней и находится более тяжелая монета. Если чаши уравновесятся, тогда искомая монета среди тех 8, которые не были взвешены. Далее из кучи, в которой находится тяжелая монета, надо взять 6 штук и, разбив их по 3, опять взвесить. Если какая-то из чаш весов перевесит, значит среди 3 монет, находящихся в ней, и есть искомая монета. Если чаши уравновесятся, значит, она – среди двух не взвешенных. И, наконец, надо взвесить или эти две оставшиеся монеты на двух чашах весов, или любые две из тех трех, среди которых находится более тяжелая. Во втором случае, если одна из чаш весов перевесит, то тяжелая монета – в ней, а если установится равновесие, то искомая монета – оставшаяся.

17. Из шкафа нужно достать только три носка.

18. Часы пробьют двенадцать часов за шестьдесят шесть секунд. Когда часы бьют шесть часов, то от первого удара до последнего проходит пять интервалов. Интервал составляет шесть секунд (одну пятую часть от тридцати). Когда часы бьют двенадцать, то от первого удара до последнего проходит одиннадцать интервалов. Так как длина интервала равна шести секундам, то для того, чтобы пробить двенадцать, часам требуется шестьдесят шесть секунд (11 × 6 = 66).

19. Пруд будет покрыт листьями лилии наполовину на 99 день. По условию число листьев каждый день удваивается, и если на 99 день пруд покрыт листьями наполовину, то на следующий день и вторая половина пруда будет покрыта листьями лилии, т. е. полностью пруд покроется ими через 100 дней.