第五讲 时钟问题

    大家已经认识了钟表。钟表上的分针、时针在不停息地转动着,两针有时相互重合,有时相互垂直,有时又成一条直线,而求时针、分针形成的各种不同位置所需的时间,就构成了饶有兴趣的时钟问题。这一讲让我们一起来研究钟面上的数学问题。

    例1  现在是4点整,经过多少分钟,时针正好与分针重合?



 

    钟面上的分针每小时走60小格(后面简称“格”),而时针每小时走5小格;分针每分钟走1小格,而时针每分钟走小格,即小格。在4点的时候,分针在时针后面5×4=20(格),而每分钟分针比时针多走1-=(格)。因此,时针与分针重合所需的时间是(20÷)分钟。

    综合列式是   5×4)÷(1-=21(分)

     答:经过21分钟,时针正好与分针重合。

 

    7点到8点之间,时针与分针在什么时候互相垂直?


 

     在7点的时候,两针相距5×7=35(格)。分针在时针前面15格,或者在时针后面15格,两针都互相垂直。因此,本题有两个答案。

  1 当分针走到时针前面15格时,两针互相垂直。所需的时间是

           5×7+15)÷(1-=54(分)

  2 当分针走到时针后面15格时,两针互相垂直。所需的时间是

           5×7-15)÷(1-   =21(分)

    答:在754分和721分时,两针互相垂直。

    求时针、分针形成的各种不同位置(重合、成直线、成直角等)所需的时间,主要依据行程问题中的“追及问题”的计算原理。因此,时钟问题又称钟面上的行程问题。 

    例3  三点与四点之间的什么时刻,钟面上时针和分针在“3”的两旁并且与“3”的距离相等?


 

    三点钟时,两针相距5×3=15(格)。设符合题目要求时,分针走了Х格,依题意可得方程:

             15-Х=

                15= +Х

                15=

                 Х=

   答:两针距“3”等距的时刻为3分。           

    还可以这样想:假设从3点整起时针逆向转动,将求两针与“3”字等距的时间,转化为求两针相遇的时间。

             15÷1+=(分)

    例某科学家设计了一只怪钟,这只钟每昼夜是10小时,每小时是100分钟。当这只怪钟显示5点整时,实际是中午12点。那么实际下午448分时,这只怪钟显示的是什么时间?


 

    怪钟每天是100×10=1000(分),实际每天是60×24=1440(分),

    每天实际的时间是怪钟时间的1440÷1000=1.44倍。 实际12点至下午448分,间隔的时间是60×4+48=288(分),相当于怪钟的288÷1.44=200(分),即200÷100=2(时)。因此,这只怪钟显示的时间是 5+2=7(时)。

    5   一只奇妙的钟,一圈共有20个格,每过7分钟,指针跳动一次,而每跳动一次就要跳过9个格,今晨8点整时,指针恰好从0跳到9,问昨天晚上8点整时,指针指着几?


 

    从昨天晚上8点到今天早晨8点,共经过60×12=720(分), 这只钟共跳过720÷7=102(次)…6(分),共跳过9×102=918(格),即918÷20=45(周)…18(格),20-18=2(格),即指针指着2

    6 7点几分时,分针落后时针100度角?


 

    在钟面上分针旋转一周是360度。因此,分针每分钟旋转的角度是360÷60=6(度),时针每分钟旋转的角度是 360÷60×12=0.5(度)。7点整时,时针与分针的形成的角度是360×=210(度),要想让分针落后时针100度,还需要追上210-100=110(度)。所需要的时间是  

           110÷6-0.5=20(分)

    答:720分时,分针落后时针100度角。

 

    7  828分,时针与分针所夹的锐角是多少度?


 

    分针走28分旋转的角度是6×28 =168(度),时针走28分旋转的角度是0.5×28 =14(度),8点整分针与时针夹角是360× =240(度),

    所以,828分,时针与分针所夹的锐角是  240-168+14=86(度)。

    答:时针与分针所夹的锐角86度。

 

练 习
 

    1、小亮星期天上午在9点与10点之间开始写作业,当时钟面上时针与分针恰好成一直线。作业写完时,发现时针与分针刚好重合,小亮写作业共用多少分钟?

    2730分、938分时,时针与分针构成的锐角分别是多少度?

    3、小王家有一个闹钟,每小时比标准时间慢30秒。晚上8点整时,小王将闹钟对准,他想第二天早上6点整起床,那么他应将闹钟的铃定在几点几分?

    4、有一个时钟,每小时比标准时间慢25秒,今年320日中午12点将其调准,那么此钟下一次指示正确时间是几月几日几点?

    5、针指在2点整,再过多少分钟时针和分针第二次重合?

    6、小明晚上9点整将手表对准,可第二天早晨8点到校时却迟到了10分钟,你知道小明的手表每小时慢几分钟吗?

 

    (1分   (245度,61度   (3555分  (453112点  (5分  (6