看手表时的问题三针合一有多少次了(qq空间好友评论别人看不到)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚看手表时的问题,三针合一有多少次的相关问题?那么关于看手表时的问题,三针合一有多少次了的答案我来给大家详细解答下。
在12小时内,秒针与分针、秒针与时针、分针与时针 分别有多少次重合?
解:
秒针每秒走1格,即 1(格/秒);分针每秒走 1/60(格/秒);时针每秒走 5/3600(格/秒)。
用角速度表示
秒针角速度 ωs= 2π/60
分针角速度 ωm = 2π/3600
时针角速度 ωh= 2π/3600/12
两针重合也就是各自走过的角度之差为 2π 的整倍数,也即 Δω × t = 2 k π
其中 k=0,1,2,3 ......为重合的次数
t为重合的时间
(1)秒针与分针重合时间和次数
按上式(ωs-ωm)× t = 2 k π
代入 (2π/60-2π/3600)× t = 2 k π
得
t = 3600×60k/3540(秒) = 12k/708(小时)
k=0,1,2,3 ......为重合的次数
例如
k=0,t=0 是第1次重合的时间
k=1,t=12×1/708 是第2次重合的时间
k=2,t=12×2/708 是第3次重合的时间
...... ;
当 k=708,t=12 是12小时,第709次重合。
所以在12小时中,秒针与分针重合的次数为709次。
(2)秒针与时针重合的时间和次数
同理(ωs-ωh)× t = 2 k π
代入得
t = 12k/719(小时)
k = 0,1,2,3 ......为重合的次数
当k=719,t=12是12小时,第720次重合。
所以在12小时中,秒针与时针重合的次数为720次。
(3)分针与时针重合时间和次数
同理(ωm-ωh)× t = 2 k π
代入得
t = 12k/11(小时)
k = 0,1,2,3 ......为重合的次数
当 k=11,t=12是12小时,第12次重合。
所以在12小时中,分针与时针重合的次数为12次。
(4)时分秒3针重合仅出现在12点整。
证明:假设在12小时中存在3针重合 则上式(2)和(3)中
12k1/719 = 12k2/11 成立
也即 k1/k2 = 719/11成立
但因为719,11为质数,
所以在0< k1 <719,0< k2 <11,不存在k1,k2使等式成立。
故与假设矛盾。
温馨提示:通过以上关于看手表时的问题,三针合一有多少次内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。