Le due damigiane

Stefano Amadei
Ho 2 damigiane , una da 5 litri e una da 3, senza tacche, e una fontana.
posso svuotare le damigiane e riempirle quanto voglio, ma devo ottenere 4 litri esatti... come cavolo faccio???

Seguono alcune risposte, tra cui la presentazione di un interessante metodo grafico.


Anna Bini
Devi riempire la damigiana da cinque litri e versarla in quella da tre. Nella damigiana da 5 ti resteranno 2 litri.
Vuoti la damigiana da 3 e ci versi dentro i due litri di quella da 5. Riempi nuovamente la damigiana da 5 e la versi in quella da tre, nella quale, avendo già 2 litri, ce ne starà uno solo.
In quella da 5 ti resteranno così quattro litri.


Roberto M.
1- riempi la cinque, la svuoti nella tre ed hai 2 litri avanzati nella cinque
2- butti i 3 litri della tre e ci metti i 2 della cinque
3- riempi la cinque, finisci di riempire la tre e nella cinque restano 4 litri


Neo
puoi anche riempire la 3 e versarla nella 5 puoi riempirla nuovamente e riversare fino a che la 5 è piena facendo restare così un litro nella 3, quindi svuotare la 5 e versarvi la 3 per poi ririempire la 3 per poi versarla nella 5.


Gas
(con figure rielaborate da Silvio)

Comunque e` possibile arrivare a soluzioni per problemi di misura di questo tipo adoperando grafi direzionali. Per il nostro caso si disegni


      03__13__23__33__43__53
      /\  /\  /\  /\  /\  /
   02/__\/__\/__\/__\/__\/
    /\  /\  /\  /\  /\  /52
 01/__\/__\/__\/__\/__\/
  /\  /\  /\  /\  /\  /51
 /__\/__\/__\/__\/__\/
00 10 20 30 40 50

[spero si capisca, non sono mai stato bravo in ascii art :-( ]

La situazione in basso a sinistra corrisponde alla situazione delle 2 damigiane vuote' quella in alto a sinistra corrisponde alla damigiana da 3 piena e quella da 5 vuota, in alto a destra abbiamo entrambe le damigiane piene e cosi via; i segmenti corrispondo a riempimenti e svuotamenti (che brutta parola!) delle damigiane.
I percorsi eseguibili sono quelli che terminano, partendo dalla situazione (0,0) , sempre sul bordo del diagramma.
Per esempio nel nostro caso per raggiungere la situazione richiesta (4,x) si puo procedere come segue:
a) riempiamo la damigiana da 5 arrivando in (5,0);
b) usiamo questa damigiana per riempire quella da tre e rimanendo con 2 litri, arriviamo cosi in (2,3);
c) svuotiamo la damigiana da 3 arrivando in (2,0);
d) svuotiamo i due litri nella damigiana da tre, arriviamo in (0,2);
e) riempiamo la damigiana da 5, arriviamo in (5,2);
f) riempiamo la damigiana da tre (che gia contiene due litri) con quella da 5: siamo arrivati in (4,3).

La soluzione e` ora completa perche` abbiamo 4 litri nella damigiana da 5, in totale,nel diagramma, abbiamo eseguito il seguente percorso:

 

   03 13 23 33 43    53
              /\      \
  02  __ __  /__\ __ __\
     \      /    \ 52
 01   \    /      \
       \  /        \ 51
   __ __\/__  __ __ \
00      20          50

Si puo usare anche con altre capienze ma questo metodo non comporta sempre la soluzione minimale, per quella bisogna spremersi le meningi.
Ho inoltre letto che e` possibile usare questo modo anche con tre damigiane, penso che in quel caso bisogna fare un grafo dimensionale: qualcuno ci vuole provare?


Silvio Sergio
> Si puo usare anche con altre capienze ma questo metodo non comporta sempre la soluzione minimale, per quella bisogna spremersi le meningi.

Quale metodo? Tu hai suggerito un modo molto efficace per rappresentare soluzioni, che puo` anche essere utile per trovarne, ma non e` un vero e proprio metodo in quanto non ci aiuta nelle scelte ;)


Gas
> Quale metodo? Tu hai suggerito un modo molto efficace per rappresentare soluzioni, che puo` anche essere utile per trovarne, ma non e` un vero e proprio metodo in quanto non ci aiuta nelle scelte ;)

Per esempio io non ho tracciato il percorso conoscendo gia la risposta (si, e` vero, la conosco da tanto tempo ma non ne ho tenuto conto), sono partito da (4,0) ed ho cominciato a rimbalzare sul grafico cercando di arrivare alla situazione iniziale (0,0), ho poi considerato la soluzione alla rovescia.
Come vedi in questo modo posso trovare una soluzione senza bisogno di ragionare in termini di travasi ma traducendoli solo alla fine, a soluzione trovata.
Se la soluzione esiste e` sicuramente possibile trovarla in questo modo, infatti ogni operazione di travaso e` completamente traducibile in termini di percorso (vorrei parlare di metalinguaggio ma ho paura di dire una cavolata enorme)


Silvio Sergio
Allo stesso modo - solo un po` piu` scomodamente - potevo farlo segnando i travasi: 4,0 - 4,3 - 5,2 ecc. Insisto, non e` un metodo di soluzione, solo una notazione piu` compatta e molto piu` suggestiva. E` chiaro che tirare una linea fino al bordo e` molto piu` immediato che pensare "da 4,3 posso riempire quella da 5 usando un l di quella piccola arrivando a 5,2", ma sostanzialmente e` la stessa cosa.


Arturo
Visto che il gioco e' stato *agevolmente* risolto, rilancio:
e' possibile riuscire effettuando un solo travaso tra una damigiana e l'altra!!!!


Giovanni Ravesi
Certo!!

Si riempiono le due damigiane a metà e poi si travasa il contenuto dell'una nell'altra.
Per riempire a metà le damigiane, basta capovolgerle e controllare che il livello del liquido coincida con quello della damigiana non capovolta.


Vedere anche alla sezione approfondimenti una nota di Dario Uri, con riferimenti storici sui problemi di travasi.


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