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Olimpiadi matematiche per ragazzi (1)

Problemi tratti dalle Olimpiadi del Brasile

I livelli di difficoltà dei problemi
La Olimpíada Brasileira de Matemática (OBM), dalla quale ho scelto i giochi di questa pagina, è organizzata in tre fasi eliminatorie e quattro livelli di difficoltà.
Il livello 1 è riservato ad alunni del 5° e 6° anno dell'insegnamento fundamental, un corso che dura 8 anni e corrisponde alle nostre scuole elementari e medie.
Il livello 2 è riservato agli alunni del 7° e 8° anno dell'insegnamento fundamental.
I livelli 3 e 4 sono riservati rispettivamente agli studenti del corso medio (che corrisponde alle nostre scuole superiori) e dell'università.

Il peso delle scatole
Alcune casse cubiche, tutte uguali, sono state impilate come vedete nella figura qui sotto.
Se ciascuna cassa pesa 25 kg, quanto pesa tutta la pila?
(2002 - livello 1)

L'area verde
Nel seguente reticolo a maglie quadrate tutte le circonferenze sono concentriche e i loro raggi misurano rispettivamente 1, 2, 3, 4, 5 centimetri.
Quanto vale l'area totale delle parti colorate di verde?
(2002 - livello 1)

Le casse al sole
Dieci scatole di plastica colorate di rosso sono sistemate in un cortile, come illustrato nella figura qui sotto.
Con il passare dei mesi le facce esposte al sole, all'aria e alle intemperie perdono il colore rosso e diventano bianche.
Dopo un anno le casse vengono separate.
Quante di esse avranno 3 facce bianche?
(1999 - livelli 1, 2)

Le palline nei sacchetti
Sui due piatti di una bilancia a bracci uguali si trovano 7 sacchetti di plastica e 14 palline di piombo tutte uguali, come illustrato nella figura qui sotto.
I sacchetti contengono tutti la stessa quantità di palline, identiche a quelle che stanno fuori.
Quante palline contiene ciascun sacchetto?
N.B. I sacchetti vuoti sono talmente leggeri che si può trascurare il loro peso.
(2002 - livello 1)

Il fabbro veloce
Un fabbro ha 10 pezzi di catena di 3 anelli ciascuno, come mostrato nella figura qui sotto.

Egli vuole costruire una unica catena di 30 anelli.
Per aprire e poi saldare un anello il fabbro impiega 5 minuti.
Quanti minuti impiegherà come minimo per costruire la catena?
(2001 - livelli 1, 2, 3)


Risposte & riflessioni

Il peso delle scatole
Osservando la figura si può dedurre che le scatole sono 14. Perciò il loro peso totale è: 14 x 25 = 350 kg.

L'area verde
Il disegno ha un asse di simmetria verticale, perciò le parti verdi hanno la stessa area di quelle bianche.
Per trovarla occorre calcolare la metà dell'area del cerchio più grande.
Area = 3,14 x 5^2 = 3,14 x 25 = 78,5 cm^2 (circa)

Le casse al sole
Osservando la figura si può dedurre che 4 casse hanno esattamente 3 facce esposte al sole.

Le palline nei sacchetti
Sul piatto sinistro ci sono 4 palline e 5 sacchetti pieni, sul piatto destro ci sono 10 palline e 2 sacchetti pieni.
Se consideriamo trascurabile il peso dei sacchetti vuoti, possiamo dire che le 6 palline in più sul piatto destro corrispondono ai 3 sacchetti in meno sullo stesso piatto. Perciò ogni sacchetto conterrà 6/3 = 2 palline.

Il fabbro veloce
Il fabbro apre i 3 anelli di un pezzo e con essi unisce altri 4 pezzi, formando così una catena di 15 anelli.
Apre poi i 3 anelli di un altro pezzo e allo stesso modo forma una seconda catena di 15 anelli.
Infine apre un anello terminale di una delle due catene e le unisce formando una catena di 30 anelli.
In tutto ha aperto e chiuso 7 anelli per un totale di 7 x 5 = 35 minuti.


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