SHuisman schreef op woensdag 30 november 2005 @ 02:47:
Vraag
17 is (bijna 100% zeker) antwoord
C;
Ik heb hier wel eens verder op gezocht naar internet;
de maximale 'overhang' is
0.5*Sum[1/k, k, n]
. . . . .
Voorbeeldjes (clickable)
[afbeelding]
[afbeelding]
En nog een groot plaatje met VEEL blokjes:
http://members.home.nl/sghuisman/load/GROOT.JPG
Je kunt dus nagaan met je calculator dat voor
x*lengte boek overhang het aantal boeken dat je nodig hebt is:
4, 31, 227, 1674, 12367, 91380, 675214, 4989191, 36865412, 272400600
beetje gejat (echter uitgebreid) van
http://mathworld.wolfram.com/BookStackingProblem.html
Hopen dat dit overtuigend is

anders wil ik nog wel een paar 'impressive' plaatjes maken, zijn altijd wel leuk namelijk

De aangeleverde links en de betreffende discussie is inderdaad zeer overtuigend dat voor de WISKUNDIGE oplossing met de genomen aannamen het antwoord over de vraag hoeveel "tegels" op elkaar gestapeld kunnen worden en wat de overhang zal zijn zonder te kantelen. De wiskundige oplossing is een prachtige!. . . .Ook zeer onverwachts. Ik zal die prachtige oplossing van het betreffende wiskunde vraagstuk nooit vergeten!
Maar. . . . wederom het addertje onder het gras met de vraagstelling . . . .zoals vele malen in dit soort vragen aan de orde komt. . . .is dat de gegeven oplossing werkelijk niet geldig is voor Vraag 17 van de NWT.
Vraag 17 gaat over het
bouwen van een toren met tegels. . .niet over een wiskundige stelling met strakke gegeven voorwaarden!
Waar ik op doel is dit:
1) Als je werkelijke tegels een beetje hoog opstapelt wordt de toren al snel onstabiel, zelfs als je uiterst zorgvuldig de tegels verticaal zonder overhang stapelt. . .dit louter alleen al omdat de ondersteuning gaat bezwijken van het gewicht. Aanwezige onregelmatigheden in de tegels zelfs niet eens meegerekend;
2) Als het bouwen van de werkelijke
toren de tweede tegel heeft bereikt is de zwaartekracht al niet meer verticaal, vanwege de ronding van de aarde, en wordt de maximale druk van het gewicht van de toren op de ondersteuning verplaatst naar de rand van de tegel waardoor het snel zal omvallen . . .als de
toren een grote hoogte heeft bereikt en de bovenste tegel sterk gaat overhangen, zoals het model aangeeft, werkt de zwaartekracht al behoorlijk
schuin op die bovenste tegels(richting middelpunt van de aarde) in plaats van verticaal zoals in de wiskundige voorstelling. Het werkelijke krachtenspel voor een werkelijke toren is fundamenteel total anders dan wat het wiskundige model voor Vraag 17 voorstelt. Voor het
bouwen van een toren met s
toeptegels gelden dus totaal andere relaties om de maximale overhang te berekenen.
Als de
wiskundige toren , zoals in de links wordt gepresenteerd, de hoogte zeer groot wordt in verhouding met de aarde wordt de oplossing zeer interessant: De aarde is maar ruim 13000 km in doorsnede. . .en de zwaartekracht gaat op de bovenste "tegels" zeer schuin inwerken. Afhankelijk van de dikte van de tegels kan je een krachtenspel krijgen waarin de zwaartekracht nagenoeg horizontaal op de tegels inwerk en de verticale kracht nagenoeg te verwaarlozen is in verhouding tot de horizontale kracht. Je krijgt dan een oplossing waarin
schuifkrachten op de tegels een rol gaan spelen zodat je ze niet meer op kan stapelen zoals je aangenomen hebt. . . de tegels zullen gaan schuiven in de richting van de nagenoeg horizontale zwaartekracht tot op een punt dat de krachten in evenwicht zijn vanwege frictie tussen de tegels. . . .als je frictie niet in het model inbouwt kan je sowieso geen overhang krijgen omdat zodra een tegel aanvankelijk overhangt het naar het midden van de onderliggende tegel zal glijden. Bovendien zal voor de "oneindige" hoge toren het eigen zwaartekrachtveld dat de toren opwekt het zwaartekrachtveld van de aarde sterk gaan overtreffen. . .het wordt dan een uitermate interessante wiskundige vergelijking betreffende hoe groot de overhang zal zijn en wat de
vorm van de uiteindelijke "toren" zal worden.
Mijn beschouwing is bedoeld om aan te tonen dat de vragen van de NWT test doorgaans volledig open staan voor het maken van je eigen interpretatie voor de vraag, dan wel voor vereenvoudiging van de geldende aannamen voor het beantwoorden van de vraag. In Vraag 17 ontbreekt de informatie om het probleem eenduidig op te lossen. . .het zou in elk geval volledig duidelijk moeten zijn welke aannamen zouden moeten gelden voor het oplossen van het vraagstuk: bijvoorbeeld of de zwaartekracht de vorm heeft van het aardse veld of dat een oneindig parallel veld wordt aangenomen. . . een zeer belangrijk onderdeel van HOE de vraag opgelost behoort te worden.
De vele bezwaren elk jaar tegen de vorm van de vragen in de NWT onderbouwen dit argument. Hierdoor is de formele uitslag van de NWT vragen minder belangrijk dan de wat je er van leert in de pogingen om de vragen naar eigen inzicht te ontleden en te beantwoorden. Hierdoor kunnen er vele juiste antwoorden ontstaan
Het door S. Huisman hierboven gegeven antwoord voor de overhang van de toren:
de maximale 'overhang' is
0.5*Sum[1/k, k, n]
geldt dus alleen als je de bijbehorende aannamen gebruikt, welke in de vraagstelling niet gedefinieerd zijn. Elke andere set van aanname resulteert in een afwijkende oplossing welke net zo goed is als de gegeven oplossing.
.