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El puente y la linterna

El acertijo del cruce del puente es un problema de optimización clásico que combina lógica y aritmética. Cuatro personas deben cruzar un puente de noche con una sola linterna, y cada una camina a distinta velocidad.

La solución intuitiva no es la correcta: existe una estrategia que ahorra tiempo y que casi nadie descubre a la primera. Es uno de los retos más utilizados en competiciones matemáticas escolares.

Cuatro personas deben cruzar un puente de noche. Solo tienen una linterna, y nadie puede cruzar sin ella. Como máximo pueden cruzar dos personas a la vez. Cada persona tarda un tiempo distinto en cruzar:

  • 1 minuto
  • 2 minutos
  • 5 minutos
  • 10 minutos

Cuando cruzan dos juntas, tardan lo que tarde la más lenta.

¿Cuál es el menor tiempo total en que pueden cruzar las cuatro?

Pistas

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  1. No basta con que el más rápido haga todos los regresos.
  2. A veces conviene enviar juntos a los dos más lentos.
  3. Compara el coste de traer de vuelta la linterna con 1 y 2.

Solución

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Respuesta: el menor tiempo posible es 17 minutos.

Llamemos a las personas por sus tiempos: 1, 2, 5 y 10.

La estrategia óptima es:

  1. cruzan 1 y 2: tardan 2 minutos;
  2. vuelve 1: tarda 1 minuto;
  3. cruzan 5 y 10: tardan 10 minutos;
  4. vuelve 2: tarda 2 minutos;
  5. cruzan 1 y 2: tardan 2 minutos.

El tiempo total es:

$$ 2+1+10+2+2=17. $$

La idea es usar a los dos más rápidos para transportar la linterna, pero permitir que los dos más lentos crucen juntos una sola vez. Si el más rápido hiciera todos los regresos, se perdería más tiempo.

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