Квант
Смесь

Фигурки на весах

34

Ф81

В настоящее время используется соленoids со сверхпроводящей обмоткой. Такие соленoids могут длитьное время создаать магнитное поле без затраты энергии. Однако, если выделение каких-либо принципу участок обмотки утраит сверхпроводящие свойства, то произойдет авария. На этом участке будет выделяться больше колическую телла и произойдет взрыв.

Придумайте простейшее приспособление, исключающее подобные аварии.

Схемы с реле не годятся — слищом велико время их сравtabывания. Взрыв произойдет раныше, чем сравботает реле. Поэтому единственный выход — замкнуть соленод на сопротивление. Объчно поступают так. Провод для соленода делается армированным медью. При утрате сверхпроводимости арматура будет служить буфером, по которой появляется ток, и выделение телла будет распредоточено по цепи.

Правильное решение прислали С. Черников (Семипалатинск). Н. Ефимов (Воронеж), В. Скворцов (Ленинград).

Ф82

Найдите условия, при котором через сопротивление rr, подключенное в точках AA и BB схемы, изобразенной на рисунке 12, не будет идти ток.

Так не будет идти через сопротивление rr, если разность потенциальов точки AA и BB равна нулю. Примем потенциаль точки FF за нуль. тогда потенциаль точки CC равен E1E_1, а потенциаль точки DD равен E2E_2. Через сопротивление r1r_1 идет ток I=E1r1+r3I = \frac{E_1}{r_1 + r_3},

Рис. 12.

и поэтому padение напряжения на сопротивлении r1r_1 равно U1=Ir1=E1r1r1+r3U_1 = Ir_1 = E_1 \frac{r_1}{r_1 + r_3}, а потенциаль точки AA равен

φA=E1−E1r1r1+r3=E1r3r1+r3.\varphi_A = E_1 - E_1 \frac{r_1}{r_1 + r_3} = E_1 \frac{r_3}{r_1 + r_3}.

Аналогично найдем потенциаль точки BB:

φB=E2r4r2+r4.\varphi_B = E_2 \frac{r_4}{r_2 + r_4}.

Из условия φA=φB\varphi_A = \varphi_B получим

E1r3r3+r1=E2r4r2+r4.E_1 \frac{r_3}{r_3 + r_1} = E_2 \frac{r_4}{r_2 + r_4}.

Это — общее условие отсутствия точки через сопротивление rr. Оно включает и оченьный симметричный случай r1=r2r_1 = r_2, r3=r1r_3 = r_1 и E1=E2E_1 = E_2.

И. Ш. Слободецкий

ФИГУРКИ НА ВЕСАХ

На одном коромысле весов (см. рисунок на обложке) высит октаэд, на другом — четыре терраэд. Окзазывается, если ребра всех фигур равны, то объем октаэд равен сумме объемов четырех терраэдов, а потому весы находятся в равновесии. Попробуйте доказать это утверждение. Воспользуйтесь преобразованием подобия и докажите,

что, если из тatraэда вырезать октаэд с ребрами вдвое меньше, чем ребра исходных тел, то останутся четыре терраэд (то же с вдвое меньше ребрами). Итак, если все тел сплошные, то один октаэд уравновешивается четырьмя терраэдами. А если тел полые или состоит лишь из ребер?