.Desafio: O escape dos crocodilos

Problema
(Indicado a partir do 6º ano do E. F.)


Quando 100 prisioneiros foram levados a uma prisão, o carcereiro lhes avisou:

    – Eu darei a vocês uma noite para conversarem entre si. Então cada um de vocês será colocado em uma cela individual e não poderá mais se comunicar com os demais. A partir de então, a cada dia levarei um de vocês a uma sala com uma lâmpada que, no primeiro dia da sequência de visitas, estará apagada. Ao sair da sala, vocês podem deixar a lâmpada acesa ou apagada. Se algum dia um de vocês me disser que todos já visitaram a sala e isto for verdade, eu libertarei todos. Mas se a informação não for verdadeira, eu jogarei todos vocês aos crocodilos! Eu lhes garanto que todos irão, eventualmente, visitar a sala e que nenhum de vocês deixará de visitar a sala enquanto alguém não decidir falar.

Determine uma estratégia que os presos podem elaborar para terem certeza de que algum dia todos serão libertados.

Adaptado de Combo session – OBM.

 

Solução


Na noite na qual os prisioneiros passarão juntos, eles poderão combinar a seguinte estratégia:
   – Definir um Líder entre eles.
   – Este Líder será a única pessoa que poderá alterar o estado da lâmpada mais de uma vez.
   – Os outros prisioneiros poderão apenas apagar (ou acender, será o oposto do que o Líder fizer) uma única vez.
   – O Líder salvará a todos.
O plano funcionará da seguinte forma:

  • O Líder é o único que poderá acender (ou apagar, decisão opcional) a lâmpada.
  • Os outros 99 prisioneiros devem apagar a lâmpada (ou acender, o contrário do Líder ) uma ÚNICA vez.
  • Toda vez que o Líder entrar na sala, ele acende a lâmpada (ou apaga, dependendo da decisão inicial); se ela já estiver acesa, ele a mantem assim.
  • O Líder contará as vezes que ele acender a lâmpada (ou apagar, dependendo da decisão inicial).
  • Quando cada um dos outros 99 prisioneiros for para a sala, ele apagará a lâmpada na primeira vez que a encontrar acessa, e deixará a lâmpada do jeito que ela está nas outras vezes que ele voltar à sala.
  • Conclusão: Quando o Líder acender a lâmpada pela 99ª vez, ele imediatamente concluirá que todos os prisioneiros já alteraram o estado da lâmpada uma vez cada um, ou seja, todos já passaram pela sala. Assim, ele comunicará o fato ao carcereiro e todos os 100 prisioneiros serão libertados!

Observação: A parte sobre a decisão inicial se o Líder apaga ou acende a lâmpada é só para mostrar que a estratégia não é alterada, se combinarem de os prisioneiros só acenderem uma vez a lâmpada ou só apagarem uma vez, respectivamente. O importante é que a ação dos 99 seja contrária à ação do Líder e que eles só a façam uma ÚNICA vez.


Solução enviada pelo Clube As Incógnitas da Matemática

 

Participaram da discussão do problema os seguintes Clubes:
Águias da Matemática; Amigos da Matemática; Clube Filhos de Gauss; Clube dos Pensadores; Eu amo matemática; Fênix da Matemática; FOX; Gênios Naturais; Incógnitas da Matemática; Math Error; Mentes Geométricas; OMXM; Os equacionistas; Os Geométricos; Os Modulares; Os Pitagoricos do CEMMA; Paladinos da Matemática; Vim te calculei.

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