Cho một đĩa tròn bán kính 10 cm tiếp xúc tại điểm 12 giờ của một đồng hồ bán kính 20 cm. Đĩa tròn có một hình vẽ mũi tên và ở vị trí tiếp xúc này, mũi tên hướng lên trên như hình vẽ.Đĩa tròn lăn xung quanh đồng hồ theo đúng chiều kim đồng hồ. Hỏi ở thời điểm nào tiếp theo, hình mũi tên trên đĩa tròn lại hướng lên trên? A. 2:00 B. 4:00 C: 6:00 D: 8:00

`\color{orange}{\text{-AL-}`

Đáp án: $\text{B. 4:00}$

Giải thích các bước giải:

$\text{Vì bán kính đồng hồ gấp đôi bán kính đĩa tròn nên chu vi đồng hồ gấp đôi chu vi đĩa tròn.}$

$\text{Khi tiếp xúc ở vị trí 3:00, đĩa tròn đã đi được 1/4 chu vi đồng hồ và bản thân nó đã quay được nửa chu vi, hình mũi tên trên đĩa tròn hướng sang trái. Ban đầu mũi tên hướng lên trên. Suy ra, ở vị trí tiếp xúc 3:00, mũi tên đã quay được một góc 270 độ.}$

$\text{Để hình mũi tên trên đĩa tròn hướng lên trên như ban đầu, mũi tên phải quay một góc bằng 360 độ.}$

$\text{Gọi A là thời gian để mũi tên quay được góc 360 độ.}$

$\text{Ta có tỷ lệ 3/A = 270/360. Suy ra A = 4.}$

$\text{Vậy ở thời điểm 4:00, hình mũi tên trên đĩa trong lại hướng lên trên.}$