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Rohr mit Kugeln
Adventskalender 2010 » Physik » Mathematik » Alltag » Knobeln

Hoffe, euch hat der Adventskalender 2010 Freude bereitet.

Dieser ist aber nun zu Ende - die Preisvergabe wird demnächst stattfinden.

Wer aber gleich weiter rätseln will - außerhalb des Adventskalenderrätsels 2010 - kann dies natürlich mit nachfolgendem Rätsel machen, auch wenn es dem aufmerksamen Rätsler bekannt vorkommen könnte...


Wir haben eine 100 m lange waagrechte gerade dünne Röhre in der in irgendwelchen Abständen 10 Kugeln platziert sind.

Die Kugeln bewegen sich stets mit  10 m/s nach rechts oder nach links (reibungsfrei). Auch die Bewegungsrichtung ist anfangs völlig willkürlich auf die 10 Kugeln verteilt: manche bewegen sich nach rechts, andere nach links. Aber alle mit 10 m/s.

Beispielsanfangskonstellation:

Röhre

Natürlich kann es dabei passieren, dass Kugeln aneinanderprallen - dann findet ein elastischer Stoß statt. D.h. die linke Kugel, die sich zunächst nach rechts bewegte, bewegt sich nach dem Stoss mit 10 m/s nach links, und die rechte Kugel, die sich zunächst nach links bewegte, bewegt sich nach dem Stoß mit 10 m/s nach rechts. Der Durchmesser der Kugeln soll dabei keine Rolle spielen: Genau genommen bewegen sich unendlich kleine Punkte auf einer unendlich dünnen Strecke.

Und es kann passieren, dass eine Kugel rechts oder links das Ende der Röhre erreicht... dann fällt sie dort einfach raus (und nimmt am Hin- und Herrennen und am Stoßen nicht mehr teil).

Gib nun eine möglichst kleine Zeitdauer t an, nach der bei selbst ungünstigster Ausgangsposition alle Kugeln die Röhre verlassen haben!

Falls deine Lösung nicht aufgeführt ist, kreuze die Möglichkeit an, die deiner Lösung am nächsten kommt.
Liegt deine Lösung genau zwischen zwei Auswahlmöglichkeiten, so wähle die Größere der Beiden.



Dieses Rätsel ist abgelaufen
Multiple Choice Optionen:
  • 1 s
  • 2 s
  • 3 s
  • 4 s
  • 5 s
  • 6 s
  • 7 s
  • 8 s
  • 9 s
  • 10 s
  • 11 s
  • 12 s
  • 13 s
  • 14 s
  • 15 s
  • 16 s
  • 17 s
  • 18 s
  • 19 s
  • 20 s
  • 25 s
  • 30 s
  • 35 s
  • 40 s
  • 45 s
  • 50 s
  • 60 s
  • 70 s
  • 80 s
  • 90 s
  • 100 s
  • 101 s
  • 200 s


Lösung ausblenden

Die richtige Zeit sind 10 s.

Über einen Trick kann man sich das recht leicht überlegen:

Man stelle sich vor, jede der Kugeln trüge einen Staffelstab und zwei aneinanderstoßende Kugeln würden ihre Staffelstäbe austauschen.

Beobachte nun die Staffelstäbe: diese haben nun kein Problem eines Richtungswechsels: Jeder Stab bewegt sich nun mit 10 m/s konstant in eine Richtung bis er am Rand ankommt (die Übergabe und das Stoßen finden ja unmittelbar statt - die Kugeln haben keine Ausdehnung!).

Und im ungünstigsten Fall sind anfangs alle Staffelstäbe an einem Stabende und müssen noch die gesamte Stablänge durchlaufe, was 10 s dauert.

P.S.: Einen Tag nach Rätseleinstellung dieses Rätsels hat zufällig ein Kollege ein Rätsel mit genau der gleichen Idee bei diesem Rätsel-Adventskalender eingestellt. Aber ihr solltet am Heiligen Abend ja auch nicht im Übermaß gestresst werden... also habe ich es bei diesem Rätsel belassen: Wer das andere Rätsel schon gemacht hatte, hatte es dann heute eben leicht. Mal sehen, ob es jemand zu einer schnellen Lösung mit drei Punkten Vorsprung nutzen konnte.


Rätselinfos
Start:
24.12.2010 12:00
Ende:
07.02.2011 18:30
Schwierigkeitsstufe:
(25 von 100)
Abgegebene Lösungen:
42
Eingestellt von:
Martini Markus (Staatliches Gymnasium Pullach)  
» Zur Diskussion im Forum


Abgegebene Lösungen
Benutzer Datum / Uhrzeit Richtig / Falsch Punkte Kontrolliert von
Kornherr Raphael (LMU München (Mathematisches Institut)) 24.12.2010 13:10 18 Punkte Martini Markus
Tsareva Irina (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 13:13 17 Punkte Martini Markus
Materne Dominik (Gabriel-von-Seidl-Gymnasium Bad Tölz) 24.12.2010 13:28 16 Punkte Martini Markus
Kirchleitner Quirin (Oskar-von-Miller-Gymnasium München) 24.12.2010 13:34 15 Punkte Martini Markus
Willand Florian (Gabriel-von-Seidl-Gymnasium Bad Tölz) 24.12.2010 13:38 15 Punkte Martini Markus
Kilian Tobias (Staatliches Gymnasium Pullach) 24.12.2010 14:03 15 Punkte Martini Markus
Kammerer Alexander (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 14:21 15 Punkte Martini Markus
Piller Johannes (Staatliches Gymnasium Pullach) 24.12.2010 14:26 15 Punkte Martini Markus
Backs Christian (Oskar-Maria-Graf-Gymnasium Neufahrn) 24.12.2010 14:26 15 Punkte Martini Markus
Kirchleitner Sabrina (LMU München (Mathematisches Institut)) 24.12.2010 14:34 15 Punkte Martini Markus
Spitschka Thomas (Staatliches Gymnasium Pullach) 24.12.2010 14:41 0 Punkte Martini Markus
von Bibra Bernhard (Staatliches Gymnasium Pullach) 24.12.2010 14:44 15 Punkte Martini Markus
Deuter Lukas (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 15:05 15 Punkte Martini Markus
Monitzer Matthias (Staatliches Gymnasium Pullach) 24.12.2010 15:24 15 Punkte Martini Markus
Obermayer Tobias (LMU München (Mathematisches Institut)) 24.12.2010 15:46 15 Punkte Martini Markus
Ulanouski Alexander (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 16:08 15 Punkte Martini Markus
Wang Xi (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 17:49 0 Punkte Martini Markus
Millinger Gabriel (Oskar-Maria-Graf-Gymnasium Neufahrn) 24.12.2010 18:02 15 Punkte Martini Markus
Hüttinger Fabian (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 24.12.2010 18:09 15 Punkte Martini Markus
Rupprecht Rebecca (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 21:03 0 Punkte Martini Markus
Erlebach Nadya (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 24.12.2010 21:06 0 Punkte Martini Markus
Specht Rebecca (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 25.12.2010 08:28 15 Punkte Martini Markus
Strauß Joshua (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 25.12.2010 10:38 15 Punkte Martini Markus
Balz leonhard (Klenze-Gymnasium München) 25.12.2010 10:52 15 Punkte Martini Markus
Lachenmaier Michael (Gymnasium Gars) 26.12.2010 17:24 15 Punkte Martini Markus
Bick Johannes (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 26.12.2010 17:32 15 Punkte Martini Markus
Beyler Volker (Sonstige (nur für Nichtschüler)) 26.12.2010 21:02 15 Punkte Martini Markus
Fuchs Petra (Sonstige (nur für Nichtschüler)) 26.12.2010 21:02 15 Punkte Martini Markus
aköz Gizem (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 28.12.2010 16:12 0 Punkte Martini Markus
Bandle Maximilian (Oskar-Maria-Graf-Gymnasium Neufahrn) 28.12.2010 19:36 15 Punkte Martini Markus
Reusch Arne (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 29.12.2010 09:22 15 Punkte Martini Markus
Vogel Philipp (Imma-Mack-Realschule Eching) 29.12.2010 22:38 15 Punkte Martini Markus
Felkel Debbie (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 02.01.2011 13:18 15 Punkte Martini Markus
Kornherr Lukas (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 07.01.2011 18:35 15 Punkte Martini Markus
Pons Domenech Arnau (LMU München (Mathematisches Institut)) 11.01.2011 12:41 15 Punkte Martini Markus
Srb Benedikt (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 19.01.2011 18:49 0 Punkte Martini Markus
Schenk Quirin (Gabriel-von-Seidl-Gymnasium Bad Tölz) 20.01.2011 16:57 15 Punkte Martini Markus
Klucnikov Alexander (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 24.01.2011 12:54 15 Punkte Martini Markus
Löffler Tobias (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 24.01.2011 13:30 15 Punkte Martini Markus
wild maurice (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 24.01.2011 16:24 0 Punkte Martini Markus
bösel nono (Senefelder-Schule Treuchtlingen) 25.01.2011 18:18 0 Punkte Martini Markus
(Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim) 28.01.2011 13:58 0 Punkte Martini Markus
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