Решение задачки о цилиндре и проволоке: всё очень просто

Недавно мы опубликовали задачку о цилиндре, обмотанном проволокой, а теперь публикуем её решение. Как и было обещано, решить это задачку совсем просто, достаточно помнить теорему Пифагора.
Решение задачки о цилиндре и проволоке: всё очень просто

Напоминаем условия задачки: цилиндр длиной 12 и с длиной окружности поперечного сечения 4 см обмотан проволокой. Проволоки хватило ровно на четыре оборота вокруг цилиндра. Найдите её длину.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Если бы цилиндр был, например, бумажный, можно было бы разрезать его вдоль и развернуть: тогда перед нами оказался бы правильный прямоугольник со сторонами по 12 (длина цилиндра) и 4 (длина окружности цилиндра) сантиметров. Проволока, четыре раза обошедшая цилиндр, превращается на плоскости в четыре косых отрезка. Эти отрезки и линии, соединяющие конец предыдущего отрезка и начало следующего, делят весь прямоугольник на четыре одинаковых прямоугольных треугольника.

Чтобы найти длину всей проволоки, достаточно найти длину одного такого косого отрезка. Она находится как длина гипотенузы треугольника со сторонами 4 и 3 (12:4) сантиметра, и равна пяти. Четырежды пять — двадцать (сантиметров); это и есть длина проволоки.

Данил Волгужев
Данил Волгужев 03 Декабря 2021, 21:36
√(3^2 + (4 × π)^2) × 4 = 51,6780294388
Данил Волгужев
Данил Волгужев 03 Декабря 2021, 21:57
Я не внимателен. длина окружности поперечного сечения а не диаметр. тогда 20
Данил Волгужев
Данил Волгужев 03 Декабря 2021, 21:12
Если концы проволоки, по длине цилиндра одного витка, соединить прямой линией и разделить по этой линии цилиндр, то в развороте мы получим прямоугольник со сторонами 3 см и 4*3.14...см, с проволокой соединяющей 2 противоположных угла. Считаем длину гипотенузы (проволоки) и умножаем на 4. Ответ зависит от того, как мы запишем число пи.
БорисПруцков null
БорисПруцков null 09 Октября 2021, 19:03
(Куда-то пропал мой пост. Повторяю его - прошу прощения, если вдруг это только я его не вижу!) Вообще-то, всё не так просто! Начнём с некорректно сформулированных условий: не ПРОВОЛОКИ хватило на 4 оборота, а ДЛИНЫ ЦИЛИНДРА - на 4 оборота проволоки: иначе задача не имеет смысла. Далее - объясню на рисунке автора (мне не удалось скопировать сюда свой рисунок): у него не показаны ПЕРВЫЕ полвитка у самого первого витка, которые ещё идут ПРЯМО. Если мы их учтём, то увидим, что на данной нам длине в 12 см расположены не 4, а 5 диаметров проволоки. Делим 12 см на 5 - и получаем, что диаметр нашей проволоки составляет 2,4 см. (Проволока диаметром 24 (!) мм - как тебе такое, Илон Маск? :) ) Такой, нереально огромный диаметр проволоки смещает все акценты. Переходим к цилиндру. Длина его окружности = 4 см. 2πr = πd = 4 см Отсюда диаметр цилиндра: 4:π = 1,3 см Однако нас интересует длина окружности ПРОВОЛОКИ, а не цилиндра. Находим её через диаметр цилиндра + диаметр осевой линии проволоки: 1,3 + 2,4 = 3,7 см 3,7π = 11,6 см (сравните с длиной окружности ЦИЛИНДРА!) На каждом витке полвитка идут прямо, а полвитка - под углом. Длина прямого полувитка: 11,6 : 2 = 5,8 см Длину косого полувитка находим как длину гипотенузы в получающемся прямоугольном треугольнике: катеты у нас образуют полдлины окружности и расстояние между витками проволоки. √(5,8^2 + 2,4^2) = √39,4 = 6,3 см Отсюда длина полного витка: 5,8 + 6,3 = 12,1 см Итого длина всей проволоки: 12,1 х 4 = 48,4 см
БорисПруцков null
БорисПруцков null 09 Октября 2021, 16:41
Вообще-то, всё не так просто! Начнём с некорректно сформулированных условий: не ПРОВОЛОКИ хватило на 4 оборота, а ДЛИНЫ ЦИЛИНДРА - на 4 оборота проволоки: иначе задача не имеет смысла. Далее - объясню на рисунке автора (мне не удалось скопировать сюда свой рисунок): у него не показаны ПЕРВЫЕ полвитка у самого первого витка, которые ещё идут ПРЯМО. Если мы их учтём, то увидим, что на данной нам длине в 12 см расположены не 4, а 5 диаметров проволоки. Делим 12 см на 5 - и получаем, что диаметр нашей проволоки составляет 2,4 см. (Проволока диаметром 24 (!) мм - как тебе такое, Илон Маск? :) ) Такой, мягко говоря, ОГРОМНЫЙ диаметр проволоки "смещает все акценты". Переходим к цилиндру. Длина его окружности = 4 см. 2πr = πd = 4 см Отсюда диаметр цилиндра: 4:π = 1,3 см Однако нас интересует длина окружности ПРОВОЛОКИ, а не цилиндра. Находим её через диаметр цилиндра + диаметр осевой линии проволоки: 1,3 + 2,4 = 3,7 см 3,7π = 11,6 см (сравните с длиной окружности ЦИЛИНДРА!) На каждом витке полвитка идут прямо, а полвитка - под углом. Длина прямого полувитка: 11,6 : 2 = 5,8 см Длину косого полувитка находим как длину гипотенузы в получающемся прямоугольном треугольнике: катеты у нас образуют полдлины окружности и расстояние между витками проволоки. √5,8^2 + 2,4^2 = √39,4 = 6,3 см Отсюда длина полного витка: 5,8 + 6,3 = 12,1 см Итого длина всей проволоки: 12,1 х 4 = 48,4 см
Александр null
Александр null 28 Февраля 2021, 21:06
это идиотская задача. решения у неё нет,т.к. не указан точно путь проволоки. если это решение верно,то верно также и моё решение: длина проволоки 5 км, т.к. проволока была аккуратно скомкана.
Евгений Михайлович
Евгений Михайлович 22 Сентября 2021, 23:55
совсем того, да? путь проволоки точно указан, и количество витков и откуда начинается и где заканчивается.
Stanislav Tihohod
Stanislav Tihohod 21 Января 2019, 20:57
Ха. Эту задачу вообще нельзя решить, не зная диаметр проволоки. В лучшем случае можно найти длину линии соприкосновения проволоки и цилиндра.
alekseev.alexandr
alekseev.alexandr 10 Октября 2017, 11:51
При моделировании в ACAD решение подтверждается, действительно ровно 20 см.
killcomp
killcomp 13 Июля 2017, 11:12
"аккуратно и ровно накручена проволока" - то есть спираль! А не так как придумал автор, понятно что только 10% ее разгдывают
Анна Романова
Анна Романова 09 Июля 2017, 15:30
Приведённый в решении ответ неверен. По какой-то причине учитывается проволока лишь с одной стороны цилиндра причём без кривизны эллипса, описываемого ей. Полученный ответ: 56,52 (при π=3,14).
Архимед Ноуфемили
Архимед Ноуфемили 07 Июля 2017, 01:27
"Эти отрезки и линии, соединяющие конец предыдущего отрезка и начало следующего, делят весь прямоугольник на четыре одинаковых равнобедренных треугольника." РАВНОБЕДРЕННЫХ - ??? нет, они там конечно есть, но тут изображены 8 прямоугольных треугольника....
алексей богданов
алексей богданов 02 Июля 2017, 19:30
Срач обЪявляется открытым! 90% людей не смогут не ответить на это сообщение, берегите себя и своих близких.
kulak1974
kulak1974 23 Июня 2017, 22:41
Не согласен с решением объявленным здесь правильным. Намотка с обратной стороны не учитывается вовсе, да и кто сказал, что в реале мотать будут столь экзотичным способом: поперек с прямым перескакиванием вниз? Если решение задачи оценивалось как правильное исходя из приведенного здесь - тогда понятно откуда цифра 90% "неправильных" решений у наших детей. Напрашивается вопрос "А судьи то, кто?"
Кирилл Худяков
Кирилл Худяков 23 Июня 2017, 09:12
А на мой взгляд формулировка "длина окружности поперечного сечения" - трактуется однозначно. Все ваше первое предложение не имеет смысла. "это либо длинна окружности (периметр вероятно)" ЧТАА? длина окружности и периметр - совершенно разные вещи " либо поперечное сечение." либо что?? какой параметр поперечного сечения?? Здесь совершенно понятно написано, что это длина окружности поперечного сечения...Как можно трактовать это иначе??? Толщина проволоки никак не влияет на ее длину! если ширина будет больше в 2-5 раз(неважно) ширина не изменится...фейспалм от ваших словей, "длина" - пишетстя с одной Н. 90% так пишут, потому что вы один из них.
алексей богданов
алексей богданов 23 Июня 2017, 01:10
на мой взгляд формулировка "длина окружности поперечного сечения — 4 сантиметра" неясная. это либо длинна окружности(периметр вероятно), либо поперечное сечение. в решении Александра ещё не учитывается толщина проволоки, потому длинна должна получится ещё немного больше))))) "90% не способных решить задачку" - так пишут, что бы привлечь внимание к статье.
Max.Brown
Max.Brown 19 Июня 2017, 18:03
Не умеет школота койлы мотать ;-)
Alexander-Izmaylov
Alexander-Izmaylov 18 Июня 2017, 22:59
Решение не верное. Теорему Пифагора применять нельзя. Так как проволока намотана вокруг цилиндра, а не вокруг плоского прямоугольника. В итоге, длина проволоки равна четырем большим полуосям эллипса, а не четырем гипотенузам треугольника. Таким образом, решение с ответом в 20 см - крайне тривиальное. Скажем спасибо, тому человеку, который решил эту задачу верно. Ответ: 20,36 см
Евгений Михайлович
Евгений Михайлович 23 Сентября 2021, 00:02
Возьмите пустой цилиндр от рулона бумаги, посчитайте длину его окружности. Затем отрежьте прямоугольник бумаги с одной стороной, равной длине окружности цилиндра. Нарисуйте диагональ в этом прямоугольнике. Наклейте этот прямоугольник на цилиндр по окружности и убедитесь, что эта гипотенуза искривляется по цилиндру ровно соединяя точки (по примеру как указано в рисунке в ответе). Ответ правильный - 20 см.
rotorplane
rotorplane 18 Июня 2017, 19:45
Мне 61 год - грань деменции. "зацепило" утверждение о 10% решивших. Думал одну минуту и решил Пифагором, извлекая корень из четырёхсот в остатках ума :-))))). Но спасибо, порадовался ! Хотя и обидно за 90% выпускников..... Неужели всё так плохо ?
Роман Даниленко
Роман Даниленко 18 Июня 2017, 13:58
А как же ещё 4 стороны, которые находятся с другой стороны цилиндра?
aeonflux
aeonflux 18 Июня 2017, 00:14
>о цилиндре и проволоки Начните с упражнений по русскому языку за 3 класс.