Il-laboratorju tar-roulette · Laboratorju · Fiżika · 8 min

Deċelerazzjoni

L-unika parti tad-dawra li tista' verament titbassar.

Tweġiba qasira

Id-deċelerazzjoni tal-boċċa fuq il-binarju ssegwi kurva bla skossi li jistabbilixxu l-frizzjoni u r-reżistenza tal-arja. Mill-ħin ta' ftit rivoluzzjonijiet tista' tistma l-ħin tal-waqgħa sa frazzjoni ta' sekonda. It-tixrid ta' wara jħassar il-biċċa l-kbira ta' din il-preċiżjoni.

mudell
v′ = −(a + b·v)
prevedibbiltà fuq il-binarju
għolja
prevedibbiltà wara l-waqgħa
baxxa
żball fil-ħin tal-waqgħa
0.1–0.3 s jista' jintlaħaq

Il-mudell

Ħu l-boċċatagħmirBoċċaIl-boċċa żgħira li tintefa' mal-binarju kontra r-rotor. Il-boċċi moderni huma tal-ivorine jew tat-Teflon, ta' 18–21 mm.Aqra kollox → bħala li qed tiddeċellera taħt terminu kostanti a (il-frizzjoni tar-rumblament) u terminu proporzjonali għall-veloċità b·v (ir-reżistenza tal-arja u telf ieħor li jiddependi mill-veloċità): dv/dt = −(a + bv). Is-soluzzjoni hija avviċinament esponenzjali lejn il-veloċità kritika tal-waqgħa. Għalhekk il-ħin ta' rivoluzzjoni T = 2πr/v jikber kull rivoluzzjoni b'ammont dejjem akbar. Ikkalkula a u b mill-ewwel ftit rivoluzzjonijiet, u r-rivoluzzjonijiet li fadal, u l-ħin tal-waqgħa, ikunu magħrufa. M'hemm xejn eżotiku hawn; hija mekkanika tal-ewwel sena tal-università applikata għal boċċa fuq binarju.

imkejjelaġġustament tal-mudellrivoluzzjonijiet li fadal imbassraħin tal-waqgħa mbassarreali
rivoluzzjonijiet 1–3: 0.63, 0.67, 0.72 sa, b ikkalkulati912.6 s12.4 s
rivoluzzjonijiet 1–4aġġustament mill-ġdid812.5 s12.4 s
rivoluzzjonijiet 1–6aġġustament mill-ġdid612.4 s12.4 s
Illustrattiv. Kull rivoluzzjoni addizzjonali tagħmel l-istima aktar preċiża. Fil-prattika żball ta' 0.1–0.3 s fil-waqgħa jista' jintlaħaq b'binarju nadif u id soda.

X'tagħtik l-istima

Ħin tal-waqgħa preċiż sa 0.2 sekondi, flimkien ma' veloċità tar-rotortagħmirRotorIl-parti tar-rota li ddur u li ġġorr il-kompartimenti.Aqra kollox → ta' 15-il kompartimenttagħmirKompartimentWieħed mis-37 kompartiment numerat fuq ir-rotor. Jissejjaħ ukoll slot jew cup.Aqra kollox → fis-sekonda, isib il-kompartiment taħt il-punt tal-waqgħa sa madwar tliet kompartimenti. Din hija l-aħbar it-tajba għal min ibassar. L-aħbar il-ħażina hija li l-boċċa mbagħad taqsam il-pjan inklinattagħmirPjan inklinatIl-parti mżerżqa bejn il-binarju tal-boċċa u l-kompartimenti, fejn jinsabu d-defletturi.Aqra kollox →, tolqot defletturtagħmirDefletturWieħed mill-ostakli tal-metall fuq il-pjan inklinat li jxerrdu l-boċċa waqt li taqa'. Jissejjaħ ukoll kenura, djamant jew pin.Aqra kollox → u taqbeż minn fuq is-separaturitagħmirSeparaturIl-diviżorju tal-metall bejn żewġ kompartimenti fuq ir-rota.Aqra kollox →, u l-kompartiment finali jinfirex fuq distribuzzjoni wiesgħa 20 sa 30 kompartiment. Il-preċiżjoni tal-fażi tal-binarju fil-biċċa l-kbira tagħha tintilef fit-tixrid tal-fażi tal-waqgħa.

Il-fiżika tal-boċċa tar-rouletteIl-veloċità tar-rotor fir-roulette

X'jibqa'

Jekk id-distribuzzjoni tat-tixrid ikollha moda, jiġifieri jekk il-boċċa taqa' qrib il-kompartiment tal-waqgħa aktar spiss milli kieku kien kollox każwali, allura mħatra fuq setturrotaSetturArk kontinwu ta' kompartimenti fuq ir-rota, b'differenza minn grupp fuq it-tqassim.Aqra kollox → madwar il-kompartiment imbassar tagħti vantaġġ żgħir. Small u Tse (2012) kejlu dan fil-laboratorju b'kamera u sabu li s-settur imbassar intlaqat spiss biżżejjed biex il-vantaġġ tal-każinòmatematikaVantaġġ tal-każinòIs-sehem minn kull imħatra li l-każinò jżomm bħala medja: 2.70% fir-roulette Ewropea.Aqra kollox → jinqaleb f'vantaġġ għall-plejer ta' ftit fil-mija. Il-kundizzjonijiet tagħhom, veduta sħiħa minn fuq, rota magħrufa u mħatri magħmula wara li tintefa' l-boċċa, ma jeżistux fuq mejda fid-dirett.

Fejn tmur il-preċiżjoni (illustrattiv)kompartimenti ta' inċertezza
ħin tal-waqgħa ±0.2 s × 15-il kompartiment/s
± 3
kejl tal-fażi tar-rotor
± 1
daqqa fuq id-deflettur
± 10
qbiż fuq is-separaturi
± 6
kompartimenti ta' inċertezza
05± 10
L-ewwel tnejn jistgħu jitnaqqsu bil-prattika u bit-tagħmir. L-aħħar tnejn huma d-disinn tar-rota.

X'jinbidel minn siegħa għal oħra

Iż-żewġ kostanti mhumiex fissi għal rota. L-Eudaemons, li għal snin sħaħ fis-snin 1970 ikkronometraw rota ta' każinò, sabu li l-arja hija dik li tnaqqas l-iktar il-veloċità, aktar mill-binarju, u li l-boċċa tgħodd: boċċa tat-Teflon tilfet il-veloċità darbtejn aktar malajr minn waħda magħmula mill-materjal kompost tal-boċċi tal-biljard. Raw ukoll it-tbassir tagħhom jiżloq b'5 sa 10% fis-siegħa meta jinfetaħ bieb jew jinbidel it-temp, għax l-arja umda jew tqila tnaqqas il-boċċa aktar kmieni. Għalhekk il-programm tagħhom kellu parametri separati għar-rata li biha tnaqqas il-boċċa u għall-veloċità li biha titlaq mill-binarju, u l-plejer kien jerġa' jaġġusta t-tnejn f'kull mejda u mill-ġdid kull meta t-tbassir kien jibda jiżloq.

L-Eudaemons

Għaliex il-Laboratorju jispjega dan

Mhux biex kulħadd ikun jista' jagħmlu. Biex juri minn xiex verament tikkonsisti l-każwalità tal-logħba: fażi deterministika li l-każinòs jiddefenduha billi jagħlqu l-imħatri kmieni u b'rivoluzzjonijiet minimi, u fażi kaotika li jiddefenduha bid-defletturi u bis-separaturi baxxi. Plejer li jifhem dan jifhem għaliex l-2.70% huwa sigur.

Agħmel il-kalkoli int stess

Ikkronometra l-boċċa quddiem deflettur fuq kwalunkwe stream għal tliet rivoluzzjonijiet u estrapola; fil-biċċa l-kbira tal-każijiet tkun f'distanza ta' rivoluzzjoni waħda mill-waqgħa, u dan juri l-fażi deterministika taħdem kif deskritt. Imbagħad osserva fejn fil-fatt taqa' l-boċċa meta mqabbel mal-kompartiment taħt il-punt tal-waqgħa, u żomm rekord għal ħamsin dawra. Ir-rekord huwa distribuzzjoni tat-tixrid, u l-wisa' tagħha hija t-tweġiba għall-mistoqsija “għaliex din ma tistax tingħeleb?”.

Kronometru jkejjel il-ħin tal-boċċa quddiem deflettur; ir-rekord isir distribuzzjoni tat-tixrid.

Formula

dv/dt = −(a + b·v)
T(rivoluzzjoni) = 2πr / v

Mistoqsijiet

Il-mudell huwa eżatt?

Le. Il-frizzjoni tvarja skont it-trab, l-umdità u l-użu. Min ibassar jerġa' jikkalkula l-mudell kull dawra.

Kemm-il rivoluzzjoni għandek bżonn?

Tlieta jagħtu stima approssimattiva; ħamsa jew sitta waħda tajba. Il-minimu ta' erbgħa tal-istudjos iħalli ftit ħin biex tagħmel imħatra, u l-imħatri jkunu magħluqa xorta waħda.

Xi ħadd għamel il-flus b'dan il-mod?

Ftit, għal żmien qasir, b'apparati, qabel ma l-każinòs adattaw ruħhom u ġew il-liġijiet. Ara l-logħob b'vantaġġ.

Divertiment bil-matematika

L-ewwel ipprova solvihom int. Kull soluzzjoni hija mitwija; iftaħha meta tkun lest.

  1. Fil-mudell illustrattiv ta’ Thorp ta’ boċċatagħmirBoċċaIl-boċċa żgħira li tintefa' mal-binarju kontra r-rotor. Il-boċċi moderni huma tal-ivorine jew tat-Teflon, ta' 18–21 mm.Aqra kollox → li qed tieqaf, jekk rivoluzzjoni waħda fuq il-binarju tieħu T sekondi, il-boċċa jkollha 1/(e^(3T/20) − 1) − 10/3 rivoluzzjonijiet qabel ma titlaq mill-binarju. Kemm fadal wara rivoluzzjoni ta’ nofs sekonda, u wara waħda ta’ sekonda sħiħa? B’kemm iċċaqlaq it-tbassir żball fil-ħin ta’ 0.012 sekondi f’T = 0.8?

    Uri s-soluzzjoni

    Tweġiba Madwar 9.5 rivoluzzjonijiet wara dawra ta’ nofs sekonda u 2.85 wara dawra ta’ sekonda. L-iżball iċċaqlaq it-tbassir b’madwar 0.12 ta’ rivoluzzjoni, bejn wieħed u ieħor 4½ kompartimentitagħmirKompartimentWieħed mis-37 kompartiment numerat fuq ir-rotor. Jissejjaħ ukoll slot jew cup.Aqra kollox →.

    T = 0.5: 3T/20 = 0.075 u e^0.075 ≈ 1.0779, għalhekk 1/0.0779 ≈ 12.84, u 12.84 − 3.33 ≈ 9.51 rivoluzzjonijiet. T = 1: e^0.15 ≈ 1.1618, 1/0.1618 ≈ 6.18, u 6.18 − 3.33 ≈ 2.85. Dawra mgħaġġla tfisser ħafna rivoluzzjonijiet għad iridu jsiru, u dawra darbtejn aktar bil-mod tħalli inqas minn terz daqshom.

    F’T = 0.8 il-formula tagħti 4.51 rivoluzzjonijiet; f’T = 0.812 tagħti 4.39. Żball ta’ 12-il millisekonda, madwar il-ħin li tieħu l-boċċa biex tirrombla daqs il-wisa’ tagħha stess, iċċaqlaq it-tbassir b’0.12 ta’ rivoluzzjoni: madwar 4½ kompartimenti ta’ rota ta’ 37 kompartiment. Dak l-iżball wieħed huwa l-biċċa l-kbira tal-5.5 kompartimenti li l-baġit tal-iżbalji ta’ Thorp iħalli għat-tkejjil tal-ħin tal-boċċa (ara Logħob b'vantaġġ fir-roulette), u huwa r-raġuni għaliex huwa l-arloġġ, mhux l-aritmetika, li jillimita lil min ibassar.

Ftit daħk

Prevedibbli sal-waqgħa. Imbagħad jidħlu d-defletturi.

Prevedibbli sal-waqgħa. Imbagħad jidħlu d-defletturi.

Sorsi

  1. Small, M. u Tse, C. K. “Predicting the outcome of roulette.” Chaos 22(3), 2012.
  2. Bass, T. A. The Eudaemonic Pie. Houghton Mifflin, 1985.
  3. Thorp, E. O. “Optimal gambling systems for favorable games.” Review of the International Statistical Institute 37(3), 1969.
reviżjoni: 2026-09-28mudell: rota Ewropea, żero wieħedmetodoloġija ↗sorsi ↗