В нулевой момент времени n муравьев помещено на узкую ветку длиной 50 см и каждый муравей начинает движение в случайном направлении вдоль этой ветки. Встречаясь при движении, два муравья моментально разворачиваются и продолжают движение в обратном направлении. Подходя к краю ветки, муравей ее покидает. Какое максимальное расстояние может пройти муравей, помещенный на эту ветку до тех пор пока ее не покинет?
Если предположить, что муравьи могут двигаться с разными скоростями, то в случае, если на расстоянии от концов ветки расположить двух муравьев движущихся в сторону ближайших концов ветки со скоростью δ и ещё одного муравья движущегося со скоростью v с одной из этих позиций в сторону центра ветки, то муравей, находящийся в середине должен будет пройти
Если скорости муравьев могут быть произвольными, то предполагая, что где мы получаем, что муравей находящийся в середине пройдет по меньшей мере путь размером Поскольку n произволен, то произведение может быть неограниченно большим.
Сделаем теперь естественное предположение, что муравьи движутся с одинаковой скоростью v и каждый муравей держит эстафетную палочку, а при встрече муравьи прежде чем развернуться обмениваются эстафетными палочками.
Эстафетные палочки не меняют направление движения, а учитывая, что обмен палочками и разворот муравьев происходит моментально, то они движутся с постоянной скоростью v, равной скорости муравьев, вдоль ветки. Таким образом, максимальное время, за которое все эстафетные палочки гарантированно покинут ветку оказывается равным
Если в начальный момент времени на одном из концов ветки муравей с эстафетной палочкой начинает движение к середине ветки, то его эстафетная палочка будет находиться на ветке ровно
Ответ: 50 см.