Il latte nel caffè e viceversa, soluzione alternativa

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bautz
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Il latte nel caffè e viceversa, soluzione alternativa

Messaggio da bautz »

Il quesito originale, arcinoto, è questo:
Hai due caraffe uguali. La prima contiene un litro di latte e la seconda un litro di caffè.
Prelevi un cucchiaio di LATTE, lo versi nel CAFFE' e rimescoli.
Poi prendi un cucchiaio della miscela di latte e caffè che hai appena ottenuto e lo versi nel LATTE.
Dopo queste operazioni c'è più latte nel caffè o caffè nel latte?

Ho visto risposte che ricorrono a calcoli complicatissimi.
E considerano, come "semplificazione", che la miscela sia stata rimescolata, ma in realtà anche se il latte nel caffè non è stato amalgamato per bene (cioè se se col secondo cucchiaio si prende più latte o più caffè), la soluzione non cambia.
E non cambia nemmeno se si fanno infiniti passaggi!
La mia soluzione è alquanto semplice.
Si basa sul fatto che, per quanto latte sia finito nel caffè (amalgamato per bene o no, con un passaggio o più di uno), la caraffa è sempre piena come prima, quindi il latte che è finito nel caffè è esattamente il caffè che è finito nel latte.
Se X è la capacità delle caraffe, e A è il caffè rimasto nella caraffa insieme a B di latte (e quindi A+B = X), allora necessariamente nell'altra è rimasto A di latte (cioè X-B della prima caraffa) e B di caffè (cioè X-A della prima caraffa).
Provo a ripeterlo da un altro punto di vista: la quantità di caffè A nella prima caraffa più la quantità di caffè B finita nella seconda sommate danno la capacità della caraffa (A+B=X).
Ma dato che nella prima caraffa la capacità è X e c'è A caffè, il latte è X-A, cioè B.
E dato che nella seconda caraffa la capacità è X e c'è B caffè, il latte è X-B, cioè A.
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Massimo
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Messaggio da Massimo »

Ciao a tutti.

Stavo pensando a questo problema e mi viene da dire che così come posto dal testo del problema le 2 caraffe non necessariamente devono contenere per forza al massimo un litro.
Quindi se una contiene un litro di caffè e l'altra un litro di latte vi sarà sempre spazio nell'una e nell'altra caraffa di altro latte/caffè.
Supponendo il cucchiaio di capacità elevata (un bel mestolone) di 0,5litri per facilitare i conti e rendere "visivamente" più semplice il problema.
Prelevando latte dal latte ne resta 0,5litri di latte e nella caraffa di caffè ci sarà un caffelatte con 1litro di latte e 0,5litri di caffè.
Ora prelevo 0,5 litri di caffelatte ossia 0,33333litri di caffè e 0,16666litri di latte e li metto nel latte formando latte macchiato!

Se ne deduce che il caffelatte resta con 0,33333litri di latte e nel latte macchiato ci sono 0,33333litri di caffè.
uno più uno non fa sempre due

bautz
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Messaggio da bautz »

Giusto.
E c'è di più.
Se dopo il primo passaggio non si mescola, o si mescola poco, insomma se le il caffè non è amalgamato con il latte, e quindi col mestolo o cucchiaio che sia si prende 1/10 di latte e 9/10 di caffè, o 3/10 di latte e 7/10 di caffè, o qualsivoglia rapporto tra essi, la quantità di caffè nel latte arà sempre pari alla quantità di latte nel caffè.
E pure se si complicano i passaggi.
Infatti il quesito potrebbe essere posto anche così:
Abbiamo 1 caraffa di latte [L]e 1 di caffè [C], non necessariamente grandi uguali.
E abbiamo un cucchiaio (X) e un mestolo (Y).
Prendo un cucchiaio (X) di caffè [C] e lo metto nel latte [L], e mescolo, ma non so se ho amalgamato bene le 2 sostanze.
Poi prendo un mestolo (Y) dalla caraffa del latte [L] e lo metto nel caffè [C] e mescolo, sempre non sapendo se li ho miscelati più o meno bene (NB: ammettiamo potrebbe essere anche tutto latte quello che prendo).
Poi prendo un mestolo (Y) da [L] e lo metto in [C] (sempre non sapendo se li ho miscelati più o meno bene).
E infine un cucchiaio (X) da [C] e lo metto in [L] (sempre non sapendo...ecc).
Ora c'è più latte nel caffè o caffè nel latte?
Considerando 2 misure diverse (il cucchiaio e il mestolo) e che le miscele possono essersi amalgamate completamente o in parte o per niente, stabilire se c'è più latte nel caffè o più caffè nel latte sarebbe veramente difficile ricorrendo a simulazioni di frazioni come è dato nella risposta tradizionale del quesito.
Eppure, come ho scritto nel post sopra sopra, le 2 quantità sono uguali: cioè il latte che è finito nel caffè è tanto quanto il caffè finito nel latte.
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infinito
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Messaggio da infinito »

Giusto, è tutto così semplice che non c'è più niente da aggiungere.

Ma io (lo sanno bene i miei studenti) sono abituato a cercare “il caso impossibile” e sono riuscito a trovare che non è poi così ovvia la risposta, anzi che probabilmente, ad essere pignoli, è matematicamente sbagliata (anche se l'errore è più che trascurabile).

I “non fisici” probabilmente storceranno il naso, ma possono fare un semplice esperimento in due fasi (per intenderci: solo la seconda è "interessante")

1ª: si prendono due contenitori cilindrici di adeguata capacità (è più facile se sono graduati) con due volumi di acqua V1 e V2, e poi si versa uno nell'altro e si mescola il tutto. Se si va a vedere il volume complessivo V3. Si può verificare che V3=V1+V2 (ovviamente... ma sarà vero che è ovvio?)

2ª: si prendono due contenitori cilindrici di adeguata capacità, uno con un volume di acqua V1 e uno con un volume di alcool V2, e poi si versa uno nell'altro e si mescola il tutto. Se si va a vedere il volume complessivo V4. Si può verificare che V4<V1+V2 (ovviamente... oppure non era ovvio neanche prima?). Faccio notare che la differenza è davvero sensibile e misurabile con più di una cifra (no mi ricordo quanto, ma mi pare che in certe proporzioni venisse addirittura dell'ordine del 10% del volume aggiunto).


La cosa dovrebbe stupire, ma se ci si pensa bene succede lo stesso anche con acqua e sabbia (anche ae il tutto è molto più intuibile) ed è dovuto al fatto che le molecole dell'acqua sono diverse da quelle dell'alcool. Pensate di interpretare le molecole di acqua come sfere tutte uguali di diametro 1 cm, se vi aggiungo altre sfere dello stesso diametro i volumi si sommano, se vi aggiungo altre sfere (poche) di diametro molto più piccolo, queste vanno a sistemarsi negli spazio fra le prime, e il volume iniziale non varia, se vi aggiungo abbastanza sfere di diametro differente da 1Cm invece si ha un aumento del volume, ma comunque minore della somma fra i due volumi.

Di fatto l'ìacqua ha una molecola “quasi” sferica, invece l'alcool l'a molto più complessa, ma V4<V1+V2.




E per il latte e il caffè? Non so bene la “formula chimica né del latte né del caffè (ovviamente non c'è, ma il concetto resta valido), però è plausibile che se mescolo i due volumi il totale si aminore della somma, per cui la seconda volta io porto via “più roba”.
Per capire meglio pensiamo ad acqua e sabbia: se ho una caraffa di acqua e una di sabbia, e prendo un cucchiaio “raso” di sabbia e lo “verso nell'acqua” (pensate semplicemente che lo immergete solamente nell'acqua in modo che l'acqua penetri dentro la sabbia, ma che la sabbia non cada) e poi ripescate acqua e sabbia “non omogeneamente mescolate”, riprendendo tutta la sabbia ed un po' di acqua e di versare il tutto nell'acqua.
Allora la risposta alla domanda «Dopo queste operazioni c'è più acqua nel sabbia o sabbia nel acqua?» sarà diversa da quanto si immaginava.


Mi sono spiegato bene? ... rispondere “sì” è facile, ma ora si guarda: provate a rispondere esaurientemente ma sinteticamente alla domanda
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bautz
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Messaggio da bautz »

Si ti sei spiegato perfettamente!
La chimica dei materiali era ovviamente esclusa dal problema di base...
Una semplificazione che fuga ogni problema fisico è tramutare acqua e caffè in due sacchi di monete, rosse e gialle.
E ad ogni spostamento prendere n monete
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infinito
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Messaggio da infinito »

bautz ha scritto:Si ti sei spiegato perfettamente! ...
Se è vero ora dovresti rispondere alla domanda iniziale intendendo che valgono anche le diminuzioni di volume ...

bautz
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Messaggio da bautz »

infinito ha scritto:Se è vero ora dovresti rispondere alla domanda iniziale intendendo che valgono anche le diminuzioni di volume ...
Se c'entrano le variazioni di volume dipende.
Il caffè nel latte sarà più o meno del latte del caffè, non uguale, l'hai già detto tu! Ma oltre non posso andare perchè di molecole di latte e caffè (se così posso appellarle) non so davvero niente, quindi non so come si comportano. e provare a casa non posso in quanto del latte non posso tollerare nemmeno l'odore, figuriamoci farmi un caffèlatte! :x :x :x
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infinito
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Messaggio da infinito »

Spesso dico ai miei alunni che per risolvere i problemi (non “gli esercizi”, ma “i problemi”) la “convinzione” è un requisito indispensabile, molte volte più utile anche della conoscenza.
Altrimenti (se uno pensa di non essere in grado) alla prima difficoltà si convince che non può risolverlo perché gli mancano alcune nozioni o cose simili (che, magari, non gli servono a niente).

Così è in questo caso: mi pare (se ho interpretato correttamente il problema) che non servano altre nozioni di chimica (che fra l'altro non ho) oltre quelle elementari che ho dato sopra.

Ti/vi ripropongo quindi la domanda, che ora è esclusivamente “matematica”.

bautz
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Messaggio da bautz »

infinito ha scritto: Ti/vi ripropongo quindi la domanda, che ora è esclusivamente “matematica”.
Allora ti invito a esplicitare il quesito!
E' la modifica di un quesito proposto sopra, ma quale dei 2?
bautz ha scritto:
Hai due caraffe uguali. La prima contiene un litro di latte e la seconda un litro di caffè.
Prelevi un cucchiaio di LATTE, lo versi nel CAFFE' e rimescoli.
Poi prendi un cucchiaio della miscela di latte e caffè che hai appena ottenuto e lo versi nel LATTE.
Dopo queste operazioni c'è più latte nel caffè o caffè nel latte?
bautz ha scritto:
Abbiamo 1 caraffa di latte [L]e 1 di caffè [C], non necessariamente grandi uguali.
E abbiamo un cucchiaio (X) e un mestolo (Y).
Prendo un cucchiaio (X) di caffè [C] e lo metto nel latte [L], e mescolo, ma non so se ho amalgamato bene le 2 sostanze.
Poi prendo un mestolo (Y) dalla caraffa del latte [L] e lo metto nel caffè [C] e mescolo, sempre non sapendo se li ho miscelati più o meno bene (NB: ammettiamo potrebbe essere anche tutto latte quello che prendo).
Poi prendo un mestolo (Y) da [L] e lo metto in [C] (sempre non sapendo se li ho miscelati più o meno bene).
E infine un cucchiaio (X) da [C] e lo metto in [L] (sempre non sapendo...ecc).
Ora c'è più latte nel caffè o caffè nel latte?
Io ai miei alunni dico sempre di leggere bene il testo prima di rispondere! :D
Quindi serve un quesito chiaro e completo! :wink:
Altrimenti posso solo limitarmi a dira, come prima che
bautz ha scritto:Il caffè nel latte sarà più o meno del latte del caffè, non uguale
Giusto? 8)
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bautz
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Messaggio da bautz »

Il quesito espresso in modo esplicito è importante, in quanto una parola in più o in meno può giustificare diverse soluzioni.
Provo a scriverlo per te quel che ho capito.
Immagino che tu ti riferisca al primo quesito (smentiscimi al limite).

Hai due caraffe uguali. La prima contiene un litro di latte e la seconda un litro di caffè.
Prelevi un cucchiaio di LATTE, lo versi nel CAFFE' e rimescoli.
Poi prendi un cucchiaio della miscela di latte e caffè che hai appena ottenuto e lo versi nel LATTE.
Considerando che i 2 liquidi, sommandosi, riportino una diminuzione di volume complessivo, dopo queste operazioni c'è più latte nel caffè o caffè nel latte?

E' questo che intendi?
Detto così ci sono 2 possibilità: o è più il caffè nel latte, oppure sono uguali. Confermi?
La risposta non è univoca, per quello che è importante il testo chiaro :D
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infinito
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Messaggio da infinito »

Bravo bautz: ti fai le domande, scegli quella giusta, ti rispondi e lo fai anche correttamente!

A parte gli scherzi: sì, intendevo proprio quello che hai detto, e poiché l'antefatto alla domanda era
Mi sono spiegato bene? ... rispondere “sì” è facile, ma ora si guarda: provate a rispondere esaurientemente ma sinteticamente alla domanda
ne segue che (volevo farti un complimento, ma vedo ora che me lo sono fatto per me ... ma va bene lo stesso, va' ...) mi sono spiegato bene, e che anche tu sei stato attento ed hai capito. Allora dimmi anche se l'osservazione “pignola” è stata interessante, oppure il fatto che ti consideri poco ferrato in caffellatte (dal punto di vista chimico) ti impedisce di darne una valutazione?

Comunque un'ultima pignoleria:
nel testo da te riportato si dice
Poi prendi un cucchiaio DELLA MISCELA DI LATTE E CAFFÈ che hai appena ottenuto e lo versi nel latte
e se con “miscela di latte e caffè” preveda che non si possa avere anche “solo latte” o “solo caffè”, allora la tua risposta è corretta, se invece si intende che ci sia l'uno e l'altro, allora la risposta corretta è solo “c'è più caffè nel latte”.


Ok, ancora bravo bautz! Gaspero.

bautz
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Messaggio da bautz »

infinito ha scritto: Comunque un'ultima pignoleria:
nel testo da te riportato si dice
Poi prendi un cucchiaio DELLA MISCELA DI LATTE E CAFFÈ che hai appena ottenuto e lo versi nel latte
e se con “miscela di latte e caffè” preveda che non si possa avere anche “solo latte” o “solo caffè”, allora la tua risposta è corretta, se invece si intende che ci sia l'uno e l'altro, allora la risposta corretta è solo “c'è più caffè nel latte”.
In realtà avevo pensato a 2 eccezioni, cioè a due possibili casi in cui si verifica che c'è tanto latte nel caffè quanto caffè nel latte.
La prima eccezione è appunto questa :D , che i due liquidi non si siano miscelati perfettamente quindi con la seconda cucchiaiata potrei pescare da una zona a tutto latte e tutto caffè.
E ho pensato che il "prendere un cucchiaio della miscela" potrebbe consentirlo, visto che non è specificata la perfetta l'amalgama dei due liquidi. Ma forse è una forzatura.

L'altra eccezione invece è quella di avere un cucchiaio della capienza di 1 litro!
Ebbene la capienza del cucchiaio non è specificata, quindi se prendo un cucchiaio di latte lo prendo tutto, poi lo metto nel caffè, mescolo e tiro fuori un cucchiaio di miscela che ributto nel primo contenitore: ora c'è tanto latte nel caffè quanto caffè nel latte :D
Nonostante il primo contenitore sia pieno per 1 litro e il secondo per meno di 1 litro.

Grazie Gaspero dell'approfondimento ;)
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Bruno
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Messaggio da Bruno »

...

Ho appena letto i vostri interventi dello scorso fine settimana:
GRAZIE A ENTRAMBI per le cose interessanti che avete scritto!
Mi rimane giusto una perplessità sul 'cucchiaio della capienza di
1 litro'...
E' vero, non sono state precisate le sue dimensioni. Proprio per
questo, però, mi sembra qualcosa di diverso da un'eccezione
considerare l'ipotesi che il cucchiaio abbia la capienza di un litro.
Piuttosto penserei a un'estensione del problema, se non addirittura
a una riformulzione.
E le caraffe? Saranno caraffe semplici? Magari sono profondissime,
talmente profonde che non c'è cucchiaio che possa raggiungere
i loro contenuti e allora... :D

Bruno
(Bruno)

...........................
Invisibile un vento
l'ha apena sfioragia
sospension d'un momento;
e la bola iridessente gera 'ndagia.
{Biagio Marin}
................................................................
Meglio soluzioni sbagliate che risposte esatte.
{Rudi Mathematici}

infinito
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Messaggio da infinito »

La prima "eccezione" è accoglibile, anzi, se non si specifica niente credo che sia sbagliato non accettarla.

La seconda è sbagliata. Infatti se con il secondo cucchiaio avessi preso la stessa quantità della prima volta avrei avuto che ci sarebbe tanto latte nel caffè quanto caffè nel latte, ma avendone preso di più (o più latte che “torna indietro”, o più caffè che viene “portato via”, o entrambe le cose) si ha più latte nel caffè che caffè nel latte.




Un ulteriore problema è: «in che senso si teve intendere il “più latte” o “più caffè”?»
Infatti a livello di volume non è ben chiaro come si misura, dal momento che il volume sembra variare (cioè non essere costante), se invece parliamo di massa, allora dipende anche dalla densità dei due liquidi, se infine parliamo di “molecole” (anche se non era legato al testo iniziale, in cui si parlava di stresso volume) si deve tener presente che non esiste né la “molecola del latte”, né quella del caffè.


Va be' si fa per divertirsi ...



Dimenticavo:
Bruno ha scritto:E le caraffe? Saranno caraffe semplici? Magari sono profondissime,
talmente profonde che non c'è cucchiaio che possa raggiungere
i loro contenuti e allora...
Non so se esula dal problema, ma sotto al cucchiaio ci resta del liquido attaccato, che dovrebbe essere diverso fra il caffè (di fatto acqua) e il latte (molto più grasso), però, come hai detto tu, è un altro problema, e forse anceh meno interessante.

Ciao, Gaspero.

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