用圆形的表来实现圆的十一等分
偶然刷到的一个短视频: https://www.youtube.com/shorts/dork6Os77ek
这里提出了一个观点:十二个小时之内,时针和分针会相遇十二次,而首尾两次(12:00)是重合的,因此,把时针与分针相遇时的位置记录下来,就可以把圆盘分成十一份了。
不考虑精度(反正是用手切,因此其精度终归是有限的),从抬杠的角度,我们还需要解决一些其他问题。例如,相邻的两次时针与分针重合的时间间隔是固定的吗?以及每次重合的时间都是什么时候?
解
表针转动一圈一共是 ,一圈一共12小时,因此每小时转动 。由于每小时有60分钟,因此时针每分钟转动。
类似地,分针转动一圈一共是,一圈1小时,由于每小时有60分钟,因此分针每分钟转动
令为以12:00为起点算起的分钟数,我们可以得到此时时针转动了 。类似地,分针转动了 。注意到时针在12个小时之内只转一圈,而分针可能转过很多圈,不妨令为分针转过的完整圈数,这样我们可以把分针的位置表达为。
如此一来,「时针与分针重合」就可以用方程表达为:
等式两边都乘以360,得到:
于是
于是
由于n是整数,因此重合的时间就是以12:00为起点,间隔分钟的时间,因此这些时针分针重合的点确实可以把圆周分成11等分。这个间隔是一个循环小数,大约是65.45分钟,或65分27秒多一点。
据此我们可以计算出如下的表格:
n | 时间 |
0 | 12:00 |
1 | 1:05 |
2 | 2:11 |
3 | 3:16 |
4 | 4:22 |
5 | 5:27 |
6 | 6:33 |
7 | 7:38 |
8 | 8:44 |
9 | 9:49 |
10 | 10:55 |
11 | 12:00 |