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Énigme de la semaine 26

par MOTTIER Pierre

Boum.

(Extrait de Mathématiques sans frontières)

Deux circuits circulaires C_1 et C_2 de même rayon passent chacun par le centre de l’autre et se coupent en A et B.
La voiture 1 tourne à vitesse constante dans le sens des aiguilles d’une montre sur la piste C_1 et effectue le tour en 1 min 12 s.
La voiture 2 tourne à vitesse constante dans le sens des aiguilles d’une montre sur la piste C_2 et effectue le tour en 1min 15 s.
À l’instant initial, la voiture 1 passe au point A et la voiture 2 au point B.
Dans combien de temps y aura-t-il collision ?

Solution

Soit O_1 et O_2 les centres des cercles.
Les triangles O_1O_2A et O_1O_2B étant équilatéraux, le petit arc \overset{\frown}{AB} représente \frac{1}{3} de la circonférence.
V_2 fait un tour complet en 75 s et V_1 fait un tour complet en 72 s, d’où les temps de passages de V_1 et V_2 aux points A et B, en secondes :

A_1 : 0 ; 72 ; 144 ; 216 ; 288 ; 360 ; 432 ; 504 ; 576 ; 648
A_2 : 25 ; 100 ; 175 ; 250 ; 325 ; 400 ; 475 ; 550 ; 625

B_1 : 24 ; 96 : 168 ; 240 ; 312 ; 384 ; 456 ; 528 ; 600
B_2 : 0 ; 75 ; 150 ; 225 ; 300 ; 375 ; 450 ; 525 ; 600

La collision se produit au point B après 10 minutes.