Encore un pari de bière pression

Les photos de mon précédent billet sur l’estimation de la circonférence m’ont fait penser à un autre pari que vous pouvez très probablement gagner. Posez à vos amis la question suivante :

On dispose de deux verres, l’un contient de la bière et l’autre la même quantité de vin. On prend une culliérée de bière et on la met dans le vin ; puis on refait l’inverse, c’est-à-dire on prend une culliérée de ce mélange vin-bière et on le remet dans le verre contenant la bière. Maintenant la bière est polluée par un peu de vin et, dans l’autre verre, le vin est pollué par un peu de bière. Où est-ce que la pollution est plus forte, dans le verre à bière ou dans le verre à vin ?

2 réponses
  1. Fitura
    Fitura dit :

    Imaginons que dans chaque verre il y ait X c. à café de Bière ou de Vin.

    Si je me trompe pas on aura à la fin:
    dans chaque verre:

    99,01% du breuvage initial et 0.99% du breuvage de l’autre verre non?
    DONC pollution égale…
    Ou alors j’ai pô vu le piège …

    =)

    Fitura.

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  2. MathOMan
    MathOMan dit :

    En effet, il n’y avait pas de piège, vous avez trouvé la bonne réponse, les proportions sont les mêmes dans les deux verres ! Pour ceux qui ne comprennent pas comment vous avez trouvé la réponse, voici plusieurs manières d’arriver à ce résultat :

    • Raisonnement par conservation de volume. — A la fin les deux verres sont remplis de quantités totales égales, comme au début ; rien n’a été perdu. La quantité de vin qui est dans le verre à bière y est car la même quantité de bière y manque et se trouve dans le verre à vin.
      Pour ceux qui ont du mal à comprendre voici un situation similaire. Lors d’un match de foot France-Allemagne à un certain moment onze joueurs sont sur le terrain français et les onze autres sur le terrain allemand. Sur quel terrain y a-t-il plus d’étrangers ? Evidemment c’est pareil, car s’il y a par exemple 4 joueurs allemands sur le terrain français, alors il y manque 4 joueurs français qui doivent alors être sur le terrain allemand.
    • Calcul direct. — Je donne ici en tout détail une version très concrète pour convaincre aussi les non-matheux. Supposons que chaque verre contient 1 litre de liquide et que la quantité transvasée est 0,1 litre. Après la première opération on a dans

      le verre à bière : 0,9 litre de bière,
      le verre à vin : 0,1 litre de bière + 1 litre de vin.

      Attention, maintenant les choses se compliquent un peu ! Le mélange dans le verre à vin est aux proportions

      bière : vin = 1 : 10.

      Donc dans ce mélange il y a 1/11 de bière et 10/11 de vin. Maintenant on en prend 0,1 litre pour les remettre dans le première verre. Cette quantité de 0,1 litre de mélange consiste de 1/110 litre de bière et de 1/11 litre de vin. Donc après la deuxième opération on a dans

      le verre à bière :
      0,9 litre de bière + 1/110 litre de bière + 1/11 litre de vin,

      le verre à vin :
      0,1 litre de bière – 1/110 litre de bière + 1 litre de vin – 1/11 litre de vin.

      Par un calcul de fractions facile on vérife que 0,1 – 1/110 = 1/11, c’est-à-dire dans la verre à vin il y a autant de bière qu’il y a de vin dans le verre à bière.

    • Raisonnement par extrapolation. — Dans l’énoncé on n’a pas spécifié la taille de de la cuillère utilisée pour transvaser. Si le problème est bien posé la solution ne devrait donc pas dépendre de ce paramètre. En prenant la taille de la cuillère égale à zéro (ou encore égale à un verre) on trouve la réponse.

    Evidemment la dernière méthode est incomplète car elle repose sur une hypothèse trop forte qui relève plutôt de la psychologie. La deuxième méthode, par le calcul, utilise une autre hypothèse, à savoir qu’on mélange bien avant de faire la deuxième opération. Elle reste vraie si on la fait dans le cas général (en remplaçant 0,1 par une quantité arbitraire p entre 0 et 1), mais je me suis borné à ce calcul concret car beaucoup de non matheux ne suivent plus lorsqu’on remplace les nombres par des lettres… Elle
    Bien entendu, la méthode la plus élégante est la première. Elle reste valable même si l’on mélange pas bien et elle s’applique également au problème généralisé suivant : dans un troisième récipient on verse une quantité arbitraire du verre de bière et une autre quantité arbitraire du verre à vin, puis on redistribue ce mélange (sans nécessairement le bien mélanger) dans les deux verres de manière à les remplir comme au départ. Alors les proportions dans chaque verre sont les mêmes.

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