小叶
体育老师有事外出,他让同学们上体育课时在操场上自由活动。
几名男同学想进行一场短跑比赛,他们一起来到了环形跑道上。同学们站在已经画好的起跑线上,跃跃欲试。
站在旁边的司马睿脑子一转,立即喊停了比赛。他说:“大家的起跑线不一样。跑道越靠外的人,他的起跑线越靠前,这是不公平的!”
接着,司马睿在直线跑道上重新画了一条水平的直线,当作新的起跑线。然后他申请了重赛,要求同学们起跑后不准抢道,并占据了最里侧的跑道。
虽然有些同学摸不着头脑,但是他们还是来到新的起跑线前重新比赛。比赛刚开始,司马睿就被甩到了队伍最后面,但在第一个弯道处,司马睿完成了反超。
跑完一圈后,同学们纷纷指责司马睿作弊。司马睿则理直气壮地说:“我们起跑线一致,终点也一致,这很公平!”
司馬睿到底有没有作弊?他重新画的起跑线真的比原来的起跑线更合理吗?
你发现了吗?
在环形跑道中,直线部分的长度在任何一条跑道上都是一样的,区别的关键在于弯道部分的长度。越在外侧的跑道,其弯道部分的长度越长,所以把起跑线设在同一水平线上显然是不公平的。
怎样设置起跑线才公平呢?假设相邻跑道最外侧的大半圆形的半径为R,最里侧的小半圆形的半径为r,相邻两个跑道的长度之差就是两个半圆的周长之差的两倍,即(πR-πr)×2=2π(R-r)。因此,最外侧跑道的起跑线应该在最里侧跑道的起跑线的前方2π(R-r)处。
最终,司马睿的“诡计”还是被同学们发现了,然后司马睿被同学们监督着在最外圈跑道重新跑了一圈。