Quantas vezes o ponteiro de horas e minutos se encontram em um dia?

Medir o tempo é uma antiga e importante atividade humana que envolve muita ciência e Matemática. Perceber que o dia sucede a noite e a noite sucede o dia provavelmente foi a

Quantas vezes o ponteiro de horas e minutos se encontram em um dia?
primeira observação para se dividir o tempo. Fracionar o dia em horas, minutos e segundos foi uma conseqüência natural. Entre os instrumentos de medida temos primeiro os gnomons (os relógios de sol), clepsidra (relógio de água), ampulheta (relógio de areia), lamparina (relógio de fogo), o relógio mecânico de pesos, o relógio totalmente mecânico por volta do ano 1271, o relógio de mola por volta de 1515, os relógios de pêndulo por volta de 1657, só no começo do século XX é que foram sendo substituídos pelos relógios de pulso. Um pouco mais tarde veio o relógio elétrico e em 1930, foi construído o primeiro relógio a cristal de quartzo. Em 1954 inventaram o relógio atômico muito mais preciso que o de quartzo, chegando a medir intervalos de tempo da ordem de milionésimos de segundo. No meu dia-dia utilizo um relógio digital, más confesso que relógios de ponteiros são interessantes. Muito frequentemente nos deparamos em situações ou com problemas que envolvem esses instrumentos. Hoje venho provocar você com um.

Num relógio de ponteiros você saberia dizer que horas são quando os dois ponteiros coincidem entre as 16 e 17 horas da tarde?

Vamos lá... o movimento do ponteiro dos minutos, tem velocidade maior que a velocidade do ponteiro das horas, ou seja, quando o ponteiro dos minutos gira 2pi rad (360°) o ponteiro das horas gira apenas pi/6 rad (30º). Então, entre as 16h e 17h, o ponteiro dos minutos dará um giro de (4pi/6 + a) ou seja, (120º + a) e o ponteiro das horas abrirá, em relação à posição que estava, um ângulo central de medida a radianos. Podemos assim montar uma tabela:

E em seguida, de acordo com a proporção, encontrarmos o valor de a :
Agora montamos uma tabela relacionando o tempo de uma volta do ponteiro dos minutos com o ângulo a conhecido:

portanto:

Transformando 1309,1 s em minutos e segundos temos: 21min e 49s. Ou seja, os dois ponteiros coincidem às 16h 21min e 49s. Ficou claro pra você? Então responde: E se fosse entre as 18h e 19h, que horas seriam quando os ponteiros estivessem sobrepostos?

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3Primeiro vamos descobrir quantas vezes o ponteiro dos minutos e o ponteiro das horas se alinham perfeitamente em um ciclo de 12 horas. Os ponteiros começam juntos em 12h00. Entre 12h00 e 1h00, o ponteiro dos minutos está sempre à frente do ponteiro das horas. Então, um pouco depois de 5 minutos após 1h00 os ponteiros das horas e dos minutos estão exatamente na mesma posição. Se você tiver um relógio de pulso ou de parede no qual você possa manipular as horas, tente fazer isso.Dessa forma, o ponteiro dos minutos passará sobre o ponteiro das horas mais dez vezes, uma vez por hora entre 1 e 2, 3 e 4, e assim por diante, até a hora entre 10 e 11. Entre 11 e 12, o ponteiro dos minutos nunca alcança o ponteiro das horas até exatamente 12h00, quando os ponteiros se alinham novamente. Os ponteiros se alinham 12 vezes em um ciclo completo, incluindo tanto a posição inicial quanto a final. | | Em seguida, pensemos em quantas vezes o ponteiro dos segundos e o ponteiro dos minutos ficam exatamente alinhados. O padrão é o mesmo, mas o número de ocorrências é diferente. Os ponteiros ficam exatamente alinhados às 00h00. Entre 00h00 e 01h00 o ponteiro dos segundos está sempre à frente do ponteiro dos minutos, entre 01h00 e 02h00 os ponteiros se cruzam exatamente uma vez, e o fazem novamente a cada minuto até 59h00 a 60h00, quando o ponteiro dos segundos não alcança o ponteiro dos minutos até exatamente 60h00. Os ponteiros ficam exatamente alinhados 60 vezes por hora, incluindo tanto a posição inicial quanto a final. | |
Você pode imaginar que, como os ponteiros das horas e dos minutos se alinham 12 vezes, e os ponteiros dos minutos e das horas se alinham uma vez por minuto, há uma probabilidade grande de que os três se alinhem em algum ponto durante a hora.Contudo, a fim de testar essa hipótese, precisaremos fazer alguns cálculos exatos. Comece com os ponteiros das horas e dos minutos. Cada vez que o ponteiro dos minutos se move 60 minutos, o ponteiro das horas se move cinco

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