Квант

45

М11. На 44 деревьях, расположенных по окружности, сидели 44 веселых чижа (на каждом дереве по чижу). Время от времени два чижа одновременно перелетают на соседние деревья в противоположных направлениях (один — по часовой стрелке, другой — против, см. рис.1). Докажите, что чижи никогда не соберутся на одном дереве.

А если чижей и деревьев nn?
ВМШ при МГУ*)

M12. Какие четырехугольники можно разрезать прямой линий на два подобных между собой четырехугольника?

*) См. стр. 61 этого номера журнала.

Лучшие из решений задач, присланных читателями, будут опубликованы в журнале. Мы сможем рассматривать решения, которые будут получены редакцией не позднее чем через полтора месяца после выхода соответствующего номера журнала.

M13. Докажите, что если разность между набольшим и наименьшим из nn вещественных чисел a1,a2,…,ana_1, a_2, \dots, a_n равна dd, а сумма моделей всех n(n−1)2\frac{n(n-1)}{2} попарных разностей этих чисел

∑i<j∣ai−aj∣\sum_{i<j} |a_i - a_j|

равна ss, то

(n−1)d⩽s⩽n24d.(n-1)d \leqslant s \leqslant \frac{n^2}{4}d.

M14. У выпуклого белого многоугольника некоторые грани показены черной красной так, что никакие две черные грани не имеют общого ребра (рис.2). Докажите, что если выполнен хотя бы одно из следующих условий:
a) черных граней больше половины;
b) площадь черных граней составляет больше половины площади половины поверхности многоугольника,

то в этот многоугольник нельзя вписать шар.

46

М15. Квадратная таблица n×nn \times n заполнения неотрицательными числами так, что сумма чисел в каждой строке и сумма чисел в каждой столбце равна 1. Доказите, что из таблицы можно выбрать nn положительных чисел, никакие два из которых не стоит ни в одном столбце, ни в одной строке.

Ф12. Два одинаковых тяжелых стальные шарика врашаются на легких стержнях длины ll и 2l2l вокруг точки O1O_1, и OO расстояние между которых равно 3l3l (рис. 3). В начальной момент шарики находится в точках AA и BB, имея скорости vv и 2v2v соответственно. Сколько раз столкнутся шарики за время tt? За какое время шарики столкнутся kk раз? Удары шариков считать абсолотно упругими.

Г. Л. Коткин

Ф13. Два одинаковых цилиндра с поршнями соединены трубкой (рис. 4). В цилиндрах находится вода. Сверху на поршни ставят одинаковые цилиндрические стаканы с равными колчестями воды. Затем в один из стаканов опускают тело массы mm, а в другой — тело массы MM, которые не тонут.

На каких расстояниях друг от друга будут находиться концы поршней и уровни воды в стаканах, когда система придет в равновесие? Площади дня стаканов — S1S_1, площади поршней — S2S_2.

Ф14. Две трубы с сечениями S1S_1 и S2S_2 соединены друг с другом и заткнуты поршнями, массы которых m1m_1 и m2m_2 (рис. 5). После взрыва в пространстве между поршнями поршни вылетают из труб. Один из них вылетел со скоростью vv. С какой скоростью вылетел второй, если: a) трубы закреплены и не могут перемешаться, b) трубы не закреплены и их общая масса равна MM? Тренем поршней о стенки труб пренебреть.

Ф15. Через стенки холодильника проникает за час количество тепла Q=190Q = 190 килокалорий. Температура внутри холодильника T1=+5∘CT_1 = +5^\circ\text{C}, а в комнате T2=+20∘CT_2 = +20^\circ\text{C}. Какую минимальную мощность потребляет этот холодильник от сети?

В. Н. Копылов

Рис. 3

Рис. 5.