四只甲蟲A、B、C、D處于一個邊長10厘米的正方形的四端。其中,A和C是公的,B和D是母的。A對準(zhǔn)B,B對準(zhǔn)C,C對準(zhǔn)D,D對準(zhǔn)A同時直接朝前爬。如果所有的甲蟲爬行速度都一樣,那么,它們的爬行軌跡將是四條一樣的螺旋曲線,最終相交于正方形的中心。
現(xiàn)在的問題是,當(dāng)四只甲蟲相聚時,它們各自爬了多長的距離?
這題需要富有想象力的思考,但不需要進(jìn)行計(jì)算。
答案:因?yàn)樗闹患紫x的爬行速度是一樣的,所以在爬行的過程中,不管它們彼此間的距離如何變化,這四只甲蟲始終處于一個正方形的四個端點(diǎn),隨著甲蟲間距離的縮短,這個正方形不斷地旋轉(zhuǎn)和縮小。因此,在任何時候,追趕的甲蟲,例如甲蟲A的運(yùn)動方向,總是垂直于被追趕的甲蟲B的運(yùn)動方向。也就是說,被追趕的甲蟲B的運(yùn)動中,不包含離開或接近它的追趕者甲蟲A的運(yùn)動。換句話說,在上述互相追趕的過程中,甲蟲B對于它的追趕者甲蟲A來說,始終處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。因此,甲蟲A在上述旋轉(zhuǎn)的路線上趕上甲蟲B所需的時間,等于甲蟲B處于靜止?fàn)顟B(tài)時,甲蟲A沿直線趕上甲蟲B所需的時間。
所以,不難得出結(jié)論,當(dāng)四只甲蟲相聚時,它們各自爬過的螺旋形路線的距離,等于原正方形的邊長,即10厘米。