Sannsynligheten for at en mynt havner på høykant

Verdt og vite ga for et par uker siden følgende matematikknøtt:

"En norsk 20-krone er 28 mm i diameter, og 2,2 mm tykk. Vi skal gjennomføre et kast med den, under optimale forhold. Vi ser altså bort fra alt som kan skape avvik i forhold til den matematiske sannsynligheten: mynten må være perfekt støpt, og uten slitasje; luftmotstand og luftbevegelser ser vi bort fra, bordplaten er helt jevn, og helt vannrett, friksjonskoeffisienten og hardheten er optimale, m.m.

Hvor stor er sannsynligheten for at mynten etter et slikt kast blir stående på høykant?"

Dette er et morsomt eksempel på en oppgave som det ikke finnes noe fasitsvar på. Man må på et eller vis kaste mynten "tilfeldig", men hva det vil innebære å kaste den tilfeldig, er ikke definert. (Se Bertrands kordeparadoks for en liknende situasjon, hvor svaret avhenger av hvordan man definerer "tilfeldig".)

Hvis man absolutt ønsker å regne på sannsynligheter her, kan man fjerne det aller meste av virkelighet og tenke seg at mynten alt har nådd bordplata, ikke spinner og at den i dette øyeblikket toucher bordplata i ett punkt. Hvilke vinkler til bordplata vil gjøre at den faller ned på "flatsida", og hvilke vinkler vil føre til at den faller ned på høykant? Det er vel så enkelt som at den vil havne på "flatsida" hvis tyngdepunktet (som naturligvis ligger i krysningen av diagonalene - mynten sett fra siden) havner "utenfor" det punktet som toucher bordet, mens den vil havne på høykant hvis tyngdepunktet kommer "innenfor" punktet.

Et relativt enkelt regnestykke gir at så lenge avviket fra det vertikale er på maks ca. 4,5 grader, vil mynten havne på høykant - ellers vil den havne på flatsida. Og siden 4,5 grader er 1/20 av 90 grader, er sannsynligheten for å havne på høykant ca. 1/20.

Men jeg gjentar: dette er basert på en noe optimistisk modell om at vinkelen mynten når bordet med, er jevnt fordelt mellom 0 og 90 - og at spinn, hastighet og så videre ikke har noen som helst påvirkning. Altså: det er da en matematikkoppgave som kan være artig, men som ikke har særlig kobling til virkeligheten.

Ønsker man virkelig å finne sannsynligheten for at en norsk 20-krone havner på høykant, er nok det enkleste å kaste den et visst (stort) antall ganger. Man må bare kaste den "tilfeldig"...

(Takk til Erik for tips.)