Jak chłopiec regulował swą jazdę na rowerze

Chłopiec mieszkał daleko od swej szkoły i jeździł do niej rowerem. Był on wielkim pedantem i wszędzie stosował „liczbę 1 miarę“.
Któregoś dnia przejechał pół drogi z taką prędkością, że koło roweru wykonywało 2 obroty na sekundę, a drugą połowę drogi przejechał z taką prędkością, że koło roweru wykonywało 3 obroty na 2 sekundy. Cała droga zajęła mu 35 minut. Chłopiec pomyślał sobie, że jeżeli pół drogi przejechał z prędkością 2 obrotów koła na 1 sekundę, a drugą połowę drogi z prędkością 3 obrotów koła na 2 sekundy, to przeciętna prędkość wynosiła 5 obrotów koła na 3 sekundy — i z taką właśnie prędkością pojechał do domu. Okazało się jednak, że droga powrotna zajęła 36 minut, a nie 35, jak się spodziewał.
Chłopiec pomyślał sobie, że zapewne zwolnił mimo woli tempo jazdy i dlatego stracił jedną minutę.
Drugiego dnia chłopiec przejechał połowę drogi z prędkością 2 obrotów koła na sekundę, a drugą połowę z prędkością 3 obrotów na sekundę i wtedy cała droga zabrała mu 25 minut. Chłopiec powiedział sobie, że w powrotnej drodze będzie wyrabiał 5 obrotów koła na 2 sekundy, czyli 2y obrotu na sekundę. Zamiast spodziewanych 25 minut jechał jednak tylko 24 minuty.
I znowu pomyślał sobie, że zapewne przyśpieszył mimo woli tempo jazdy i dlatego „nadrobił” jedną minutę. Ale jednak to go zdziwiło, że gdy wczoraj jechał wolno, to jeszcze zwolnił tempo, a dzisiaj— przy szybkiej jeździe — jeszcze przyśpieszył tempo.
Zabrał się więc do obliczeń, by sprawdzić, w czym tkwi źródło rozbieżności faktów z przewidywaniami.
Zmierzył długość obwodu koła roweru; wynosiła 2,25 m. Pierwszego dnia wracał do domu z prędkością 5 obrotów koła na 3 sekundy; łatwo było obliczyć, że prędkość wynosiła 3,75 m na sekundę, czyli 225 m na minutę. A ponieważ droga powrotna trwała 36 minut, więc długość drogi wynosiła 8100 m.
A jak było wczoraj z jazdą w tamtą stronę, do szkoły? Pierwszą połowę drogi, czyli 4050 m, jechał z prędkością 2 obrotów koła na sekundę, czyli 4,50 m na sekundę; ta pierwsza połowa drogi zajęła 4050 :4,50 = 900 sekund, czyli 15 minut. Drugą połowę drogi jechał z prędkością 3 obrotów na 2 sekundy, czyli 3,375 m na sekundę; ta druga połowa drogi zabrała mu 4050 : 3,375 = 1200 sekund, czyli 20 minut. Razem cała droga do szkoły zajęła 15 + 20 = 35 minut, a nie 36 minut!

Gdzież, do licha, podziała się ta minuta?

Przypomnijmy sobie, jak chłopiec obliczał przeciętną prędkość jazdy:
2    obroty    na    1    sek.
3    obroty    na    2    sek.
5    obrotów    na    3    sek.

czyli 1 obrót na 3/5 sekundy.

A teraz obliczmy przeciętną prędkość inaczej. Na pierwszej połowie drogi chłopiec jechał z prędkością 2 obrotów na 1 sekundę, czyli 1 obrót na j sekundy, a na drugiej połowie drogi jechał z prędkością 3 obrotów na 2 sekundy, czyli 1 obrót na 2/3 sekundy. Przeciętnie robił 2 obroty na 1/2 + 2/3= 7/6 sekundy, czyli 1 obrót na 7/12 sekundy.

Cała droga wynosiła 8100 m, czyli 8100 : 2,25 = 3600 obrotów koła, a ponieważ 1 obrót trwał 7/12 sekundy, więc na 3600 obrotów potrzeba było 3600 • 7/12 = 2100 sekund, czyli 35 minut.

Wszystko się pięknie zgadza! Trzeba tylko w sposób właściwy obliczyć przeciętną prędkość jazdy.

A teraz wykonajmy obliczenia dla drugiego dnia.

Pierwsza połowa drogi przy prędkości 2 obrotów na sekundę, tzn. 4,50 m na sekundę, zajęła 4050 : 4,50 = 900 sek., czyli 15 min. Druga połowa drogi przy prędkości 3 obrotów na sekundę, to znaczy 6,75 m na sekundę, zajęła 4050 : 6,75 = 600 sek., czyli 10 min. Cała droga trwała 10 + 15 = 25 minut.

Obliczmy przeciętną prędkość jazdy naszą nową metodą.

1 obrót , na 1/2 sek.
1 obrót na 1/3 sek.
2 obroty na 5/6 sek.

czyli 1 obrót na 5/12 sekundy.

Wiemy już, że cała droga wymagała 3600 obrotów koła, co przy zużyciu 5/12 sek. na jeden obrót wymaga 1500 sek., czyli 25 min. — w zupełnej zgodzie z przewidywaniem.