Квант
Шахматная страничка

[Комбинации, в которых в жертву приносится ферзь]

Гик Е. Я.

57

Консультирует — чемпон мира по шахматам, международный гроссейстер А. Карпов.
Введет страничку — мастер спорта СССР по шахматам, кандидат технических наук Е. Гик.
В предыдущеем номере нашей «Шахматной странички» мы познакомили вас со значением дебютной комбинацией, в котором были уже на шестом ходу жертвуют ферзя и обьявляют непрятельскому королю мат в два хода («мат Легаля»). Эффективные жертвы ферзя всегда производят сильное впечаление и надолго остаются в памяти шахматистов. Сегодня мы покажем вам еще несколько комбинаций, в которых в жертву приносится ферзь. Все они по праву относятся к жемчужинам шахматного творчества.
Первая комбинация принадлежит генеральному американскому шахматисту прошлоого века, неофicialным ему чемпону мира Паулю Морфи.

Л. Паульсен — П. Морфи.

Эта позиция встретилась в его партии с Л. Паульсеном из туринира в Нью-Йорке 1857 года — первом туринире, в котором играл П. Морфи. Здесь последовало: 1…Ф:f3!!
2. gf Лg6+ 3. Kph1 Ch3
4. Лd1 (на 4. Лg1 следует мат в три хода, беззащиты черные и после 4. Фd3 f5
5. Фc4+ Кpf8!) 4…Cg2+
5. Kpg1 C:f3+ 6. Kpf1 Cg2+

  1. Kpg1 Ch3+ (Морфи избирает самый простой путь к победе, однако черные могли обьявить формированный мат в четыре хода: 7…Ce4+

  2. Kpf1 Cf5! 9. Фe2 Ch3+

  3. Kpe1 Лg1×) 8. Kph1 C:f2 9. Фf1 C:f1 10. Л:f1 Лe2

  4. Лa1 Лh6 12. d4 Ce3. Белые сdalись.
    Следующая жертва ферзя принадлежит другому вликому мастеру комбинации М. Талю. Эти две партии разделяют более чем 110 лет!

  5. К. Торре — Эм. Ласкер. Белые начинают и выиграют.

М. Таль — А. Суэтин.

  1. Ф:e5! de 2. ef+, и черные сdalись. На 2…Kpf8 следует 3. Ch6×, а на 2…Kpd7 решает 3. Cf5++ Kpc6
  2. Ce4+ Kd5 5. C:d5+Kpd7
  3. C:a8+ Kpe7 7. Cg5+ Kpf8
  4. Ch6+ Kpe7 9. f8Ф+.

Интереснейшая комбинация на следующей диаграмме встретиласьровно 70 лет назад в партии двух выдающихся гроссейторов Рети и Тартаковера.

  1. Адамс — К. Торре. Белые начинают и выиграют.

Обе они содержат геометрические мотивы. Партии сыгранны талантливым механиским мастером начала века K. Торре, причем в одном случае он является автором комбинации, а в другом — совтором.

Напоминаем читателям «Шахматной странички», что в следующем номере «Кванта» открывается наш «Шахматный конкурс», победители которого будут нагradены шахматно - математической литературой с авторфом чемпонами мира А. Карпов.

58

Метод неподвижных точек

  1. Например,
    f(x)={bпри x∈[a;(a+b)/2]aпри x∈[a+b]/2;b.f(x) = \begin{cases} b & \text{при } x \in [a; (a+b)/2] \\ a & \text{при } x \in [a+b]/2; b \end{cases}.

  2. Например, годятся функции, изображенные на рисунках 1 и 16.

  3. Например, круговое кольцо и его поворот вокруг центра на угол, не кратный 2π.

Рис. 1a.

Рис. 16.

Рис. 2.

  1. Например, P−1TvPP^{-1}T_vP, где TvT_v — параллельный перенос плоскости aa на ненулевой вектор v⃗\vec{v}, а PP — взаимно однозначное отображение круга KK на плоскость aa, показанное на рисунке 2.

  2. Указание: воспользоваться идеей решения упражнения 1.

  3. Указание: доказательство аналогичного доказательства того, что точка cc (в первой теореме) неподвижна.

Электромагнитная индукция

1.I=∣B→∣l∣v→∣(R1+R2)R1R2;1. I = \frac{|\overrightarrow{B}|l|\overrightarrow{v}|(R_1+R_2)}{R_1R_2};

P=∣B→∣2l2∣v→∣2(R1+R2)R1R2.P = \frac{|\overrightarrow{B}|^2 l^2 |\overrightarrow{v}|^2 (R_1+R_2)}{R_1R_2}.

  1. Амплитуда тока и его частота увеличится вдвое.

  2. I=∣B→∣a∣v→∣/RI = |\overrightarrow{B}|a|\overrightarrow{v}|/R; если квадрат вдвігать с постояннымускорением, ток будет изменяться по линейному закону.

  3. Ток в кольце увеличится вдвое.

  4. Протекционное по катушке заряды одинаковы, а количество теплоты, выделяющегося в катушке, в первом случае больше.

  5. Указание. Во-первых, полная индукция магнитного поля пропорциональна числу витков катушки. Во-вторых, полная площадь поверхности, охватываемой витками катушки, тоже пропорциональна числу витков.

  6. Во второй катушке течение постоянный ток.

  7. vmin⁡=εLI0v_{\min} = \frac{\varepsilon}{LI_0}.

Ленинградский государственный университет им. А. А. Жданова

Математика

Вариант 1

  1. 4 (при любом a∈Ra \in \mathbb{R}). Указание. При a≠0a \neq 0 разделите обе части уравнения на af(x)af(x) и сделайте набросок графика функции y=f′(x)f(x)y = \frac{f'(x)}{f(x)}.

  2. [log⁡a(4+16+a2);3log⁡a2[[\log_a(4+\sqrt{16+a^2}); 3\log_a2[ при a∈]0;1[,[log⁡a(4+16+a2);+∞[a \in ]0; 1[, [\log_a(4+\sqrt{16+a^2}); +\infty[ при a∈]1;+∞[a \in ]1; +\infty[. При a∈]−∞;−1[∪]−1;−2(2−1)]∪[2(2+1);+∞[a \in ]-\infty; -1[ \cup ]-1; -2(\sqrt{2}-1)] \cup [2(\sqrt{2}+1); +\infty[. Указание. Данное уравнение равносильно смешанной системе

{a⋅(sin⁡x+cos⁡x)2−12+(sin⁡x+cos⁡x)=1,cos⁡x≠0.\left\{ a \cdot \frac{(\sin x+\cos x)^2-1}{2} + (\sin x+\cos x) = 1, \cos x \neq 0. \right.

  1. R(2−1)tg2aR(\sqrt{2}-1)tg^2a. 5. Указание. MQ→=MP→+PQ→,NP→=NQ→+QP→\overrightarrow{MQ} = \overrightarrow{MP} + \overrightarrow{PQ}, \overrightarrow{NP} = \overrightarrow{NQ} + \overrightarrow{QP}.

Вариант 2

  1. Набольшее — при a=1a=1, наименьшее — при a=12a=\frac{1}{2}. Указание. Фигура, о котором говорится в задаче, защищкована на рисунке 3.2. 52;+∞\frac{5}{2}; +\infty . 3. x=π2k(k∈Z)x = \frac{\pi}{2} k (k \in \mathbb{Z}) при a=0;x1=arctg(2a)=πk,x2=12arctg(4a)+π2l(k,l∈Z)a=0; x_1 = \arctg(2a) = \pi k, x_2 = \frac{1}{2} \arctg(4a) + \frac{\pi}{2} l (k, l \in \mathbb{Z}) при a≠0a \neq 0. Указание.

Представьте левую часть уравнения в виде квадратного трехчлена относительной aa.

  1. Два. Указание. Выразите ll через aa и bb.

  2. 182(3−3)a\frac{1}{8}\sqrt{2}(3-\sqrt{3})a. Указание.

Пусть SABCSABC — данный правильный tetrahedр, MM — середина стороны BC,HBC, H — основание высоты tetrahedра, проведенной из S,KS, K — середина ребра SA,O1=(MK)∩(SH)SA, O_1 = (MK) \cap (SH) (рис. 4).

Тогда O1O_1 — центр шара, вписанного в tetrahedр, ∣O1H∣|O_1H| — его радиус. Центр O2O_2 сферы, о котором говорится в условиям, лежит на [SO1][SO_1], причем если (O2D)⊥(AS)(D∈AS)(O_2D) \perp (AS)(D \in AS), то ∣O2O1∣=∣O2D∣|O_2O_1| = |O_2D| — исключый радиус.

60

  1. Один корень при a=0a=0, два — при a=1a=1, четыре — при 0<a<10<a<1; при a<0a<0 и при a>1a>1 корней нет. Указание. Постройте график функции y=14x2e2−xy=\frac{1}{4}x^2e^{2-x} (для поведения при x→+∞x\rightarrow+\infty см. п. 117 пособия «Алгебра и начала анализа 10»). 9. Два корня при a∈{−2,2}a\in\{-\sqrt{2},\sqrt{2}\} U]=−1;0[U]0;1[U]=-1; 0[U]0; 1[, три корня при a∈{−1,0,1}a\in\{-1,0,1\}, четыре корня при a∈]−2;−1[U]1;2[a\in]-\sqrt{2};-1[U]1; \sqrt{2}[; при ∣a∣>2|a|>\sqrt{2} корней нет.
  2. −12-\frac{1}{2}. 12. a=−1a=-1; искомая точка (0;−1)(0;-1).
  3. В точке (169;43)\left(\frac{16}{9};\frac{4}{3}\right). 14. Указание. См. задачу № 28 в § 45 пособия «Геометрия 9-10». 15. Указание. Примените метод математической индукции. 16. Указание. См. § 22 пособия «Геометрия 9-10». Проведите через CC прямую, параллельную (AB)(AB), и через BB прямую, параллельную (CM)(CM).
  4. Указание. При готовении с центром AA и коэффициентом ∣AK2∣∣AK1∣\frac{|AK_2|}{|AK_1|} точка DD переходит в точку D1∈K2D_1\in K_2, а касательная (BC)(BC) к окружности K1K_1 в параллельную ей касательную к окружности K2K_2.

Белорусский государственный университет им. В. И. Ленина
(cm. «Кваант» № 5)

Математика
Вариант 1

  1. а) ]−∞;−1[U]54;+∞]-\infty;-1[U]\frac{5}{4};+\infty [;6)[;6) [−1][-1];
    b) ]−∞;1[U{54};Γ)]-\infty;1[U\{\frac{5}{4}\};\Gamma) [1][1]. 2. ]0;16[U]0;\frac{1}{6}[U
    U]32;+∞U]\frac{3}{2};+\infty [.[. 3. [1−52;0[U[1+52;[\frac{1-\sqrt{5}}{2};0[U[\frac{1+\sqrt{5}}{2};
    +∞+\infty [.[. 4. −1.-1. 5. 1315πR3)\frac{1}{3}\sqrt{15}\pi R^3).

Вариант 2

  1. 14\frac{1}{4}. 2. x=a2−4ax=a^2-4a при a>2a>2. 3. 6.
  2. x=π4+πk(k∈Z)x=\frac{\pi}{4}+\pi k(k\in Z), при a=−32a=-\frac{3}{2}, x=(−1)karcsin⁡(1−2a+3)2+π2k(k∈Z)x=(-1)^k\frac{\arcsin(1-\sqrt{2a+3})}{2}+\frac{\pi}{2}k(k\in Z)
    при a∈]−32;12]a\in]-\frac{3}{2};\frac{1}{2]} (впрочем, случай a=−32a=-\frac{3}{2} можно не писать отдельно).
  3. 3a38sin⁡α22cos⁡α+1\frac{3a^3}{8\sin\frac{\alpha}{2}}\sqrt{2\cos\alpha+1}.

Вариант 3

  1. ]0;1[.]0;1[. 2. S1=x2n+2−1x2−1S_1=\frac{x^{2n+2}-1}{x^2-1} при ∣x∣≠1|x|\neq1, S1=n+1S_1=n+1 при ∣x∣=1|x|=1.
    S2=2x[nx2n+2−(n+1)x2n+1](x2−1)2S_2=\frac{2x[nx^{2n+2}-(n+1)x^{2n}+1]}{(x^2-1)^2} при ∣x∣≠1|x|\neq1,
    S2=n(n+1)S_2=n(n+1) при x=1x=1, S2=−n(n+1)S_2=-n(n+1) при x=−1x=-1. 4. [−1][-1]. 5. 23h3⋅tg2α⋅sin⁡β\frac{2}{3}h^3\cdot tg^2\alpha\cdot\sin\beta.

Физический факультет и факультет радиофизики и электронники

  1. Цилиндр опрокинется при угле a=arctgD/h≈22∘a=arctg D/h\approx22^\circ.
  2. VnVc=ρc−(1−n)ρb(1−n)ρb−ρb=1,0×103kg/m3\frac{V_n}{V_c}=\frac{\rho_c-(1-n)\rho_b}{(1-n)\rho_b}-\rho_b=1,0\times10^3\mathrm{kg/m^3} — плотность воды).
  3. T=(1+n)ΔTT=(1+n)\Delta T.
  4. q=n−1nEq=\frac{n-1}{n}\mathcal{E}.
  5. I=∣F∣∣v∣R≈0,3AI=\sqrt{\frac{|F||v|}{R}}\approx0,3\mathrm{A}.
  6. Угол падения света подобрать нельзя.
  7. Γ2=Γ12Γ1−1=23\Gamma_2=\frac{\Gamma_1}{2\Gamma_1-1}=\frac{2}{3}.

Механико-математический факультет и факультет прикладной математики

  1. xmax⁡=Δl+(Δl)2+2hΔl=20x_{\max}=\Delta l+\sqrt{(\Delta l)^2+2h\Delta l}=20 см.
  2. l=N2N2−N2=Δl=64l=\frac{N^2}{N^2-N^2}=\Delta l=64 см.
  3. l=h+ρgh2/pl=h+\rho gh^2/p (десь ρ\rho- плотность ртути).
  4. Напряжение будет достаточно.
  5. q=πD2∣B→∣/4Rq=\pi D^2|\overrightarrow{B}|/4R.
  6. β≈(nϕ−nκ)α=0,12∘\beta\approx(n_\phi-n_\kappa)\alpha=0,12^\circ.
  7. d=F/nd=F/n.

Химические факультет

  1. N1N2=3cos⁡α−2=4\frac{N_1}{N_2}=\frac{3}{\cos\alpha}-2=4.
  2. T=1−nnΔT=297KT=\frac{1-n}{n}\Delta T=297\mathrm{K} (десь n=0,01n=0,01).
  3. R1=U/I−(n−1)R2R_1=U/I-(n-1)R_2.
  4. R1=0,96R2R_1=0,96R_2.
  5. U3=hce(1λ−1λ0)U_3=\frac{hc}{e}\left(\frac{1}{\lambda}-\frac{1}{\lambda_0}\right) (десь hh- постоянная Планка, cc- скорость света, ee- заряд электрона).
    Вильнюсский государственный университет им. В. Капсукаса
    (cm. «Кваант» № 5)

Математика
Вариант 1

  1. 112\frac{1}{12}. Решение. Обозначим точку пересечения медиан треугольника ABCABC через OO. Площади треугольников PQR,POQ,QOR,ROP,AOB,BOC,COAPQR, POQ, QOR, ROP, AOB, BOC, COA обозначим соответствующее q,q1,q2,q3,Q1,Q2,Q3q, q_1, q_2, q_3, Q_1, Q_2, Q_3. Тогда ∣OP∣∣OA∣=13\frac{|OP|}{|OA|}=\frac{1}{3} (так как ∣OA∣=23∣AK∣|OA|=\frac{2}{3}|AK| и ∣AP∣∣PK∣=1\frac{|AP|}{|PK|}=1), ∣OQ∣∣OB∣=12,∣OR∣∣OC∣=16\frac{|OQ|}{|OB|}=\frac{1}{2}, \frac{|OR|}{|OC|}=\frac{1}{6}. ИЗ SABL=SCBLS_{ABL}=S_{CBL} и SAOL=SCOLS_{AOL}=S_{COL} следует SABO=SCBOS_{ABO}=S_{CBO}. Аналогично SCBO=SACOS_{CBO}=S_{ACO}. Значит, Q1=Q2=Q3=13Q_1=Q_2=Q_3=\frac{1}{3}. Позточу q1/q2/q3=∣OP∣∣OA∣⋅∣OQ∣∣OB∣=18q_1/q_2/q_3=\frac{|OP|}{|OA|}\cdot\frac{|OQ|}{|OB|}=\frac{1}{8}.

61

Аналогично q2Q2=112,q3Q3=124\frac{q_2}{Q_2} = \frac{1}{12}, \frac{q_3}{Q_3} = \frac{1}{24}. Тогда q=q1+q2+q3=112q = q_1 + q_2 + q_3 = \frac{1}{12}.

  1. [2321;+∞]\left[ \frac{2}{3} \sqrt{21}; +\infty \right]. 3. x=±π8+2πk(k∈Z)x = \pm \frac{\pi}{8} + 2\pi k (k \in \mathbf{Z}).

  2. [53;+∞]\left[ \frac{5}{3}; +\infty \right].

Вариант 2

  1. 1112\frac{11}{12}. 2. [−5+132;1]\left[ \frac{-5+\sqrt{13}}{2}; 1 \right]. 3. x=±π8+2πk(k∈Z)x = \pm \frac{\pi}{8} + 2\pi k (k \in \mathbf{Z}).

  2. [−1;73]\left[ -1; \frac{7}{3} \right].

Физика

Вариант 1

  1. В калипметре будет смесь из m1′≈0,3m'_1 \approx 0,3 кг воды и m2′≈0,7m'_2 \approx 0,7 кг льда; температура смеси t=0∘Ct = 0^{\circ}\mathrm{C}.

  2. F=l2−a24l=0,12F = \frac{l^2-a^2}{4l} = 0,12 м.

Вариант 2

  1. Турист находится в точке с координатами x=x0+scos⁡α≈−1,5x = x_0 + s \cos \alpha \approx -1,5 км и y=y0+ssin⁡α≈4,5y = y_0 + s \sin \alpha \approx 4,5 км.

  2. R=U/I−r≈0,34R = U/I - r \approx 0,34 Ом (здесь I=SD[c(T−T0)+λ]ρτI = S \sqrt{\frac{D[c(T-T_0)+\lambda]}{\rho\tau}} — ток при коротком замыкании, r=ϱl/Sr = \varrho l/S — сопротивление предохранитель).

Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола
(см. «Квант» № 5)

Математика

Вариант 1

  1. 10 км/ч. Решение. Если положить ∣AC∣=x|AC| = x (км), то xv0+120−xv1=xv1+120−xv0\frac{x}{v_0} + \frac{120-x}{v_1} = \frac{x}{v_1} + \frac{120-x}{v_0}, откуда x=60x = 60. Если tt — время (в часах), необходимое мотоциклосту, движущемуся со скоростью v0v_0 км/ч, для предоления расстояния от AA до CC, то
    {v0t=60,v0(8−t)+a(8−t)22=60.\begin{cases} v_0 t = 60, \\ v_0(8-t) + \frac{a(8-t)^2}{2} = 60. \end{cases}
    Отсюда, учитывая условие a=2v0a = 2v_0, получаем v02−15v0+50=0v_0^2 - 15v_0 + 50 = 0
    или v0∈{5,10}v_0 \in \{5, 10\}. Значение v0=5v_0 = 5 не удовлетворяет условиям, так как тогда даже на предоление расстояния от AA до CC будет уже 12 часов. Второе значение удовлетворяет всем условиям задачи.

  2. ]−1−5;−3[∪]−1+5;5[]-1-\sqrt{5}; -3[\cup]-1+\sqrt{5}; 5[.

  3. x=136π+4πk(k∈Z)x = \frac{13}{6} \pi + 4\pi k (k \in \mathbf{Z}). Указание.

62

Рис. 7.

Рис. 8.

2x+π3=2(x−π3)+π.2x + \frac{\pi}{3} = 2 \left( x - \frac{\pi}{3} \right) + \pi.

  1. 516π(3−22)a2\frac{5}{16} \pi (3 - 2 \sqrt{2}) a^2. Указание и пересечение есть сектор круга, окружность которого вписана в △ABC\triangle ABC (рис. 7).

    1. Указание и пересечение. Проведем плоскость через ll и (MN)(MN). Пусть [ME][ME] — пересечение этой плоскости с гранью ABB1A1ABB_1A_1 (рис. 8). Тогда (ME)∥(NK)(ME) \parallel (NK) — прямые NK,MN,MENK, MN, ME и ll образуют параллелограмм. Из подобия треугольников MAEMAE и C1NKC_1NK легко вывести ∣ME∣<∣NK∣|ME| < |NK|. Значит, этот параллелограмм пересечается с гранью ABCDABCD и прямая ll пересечается с ней (в точке FF), а не с ее продолжением. Из подобия треугольников A1MNA_1MN и CKFCKF легко найти ∣KF∣|KF|.

Физика

Вариант 1

  1. В горизонтальном направлении на тело массой mm действует только сила трения: maгор=∣F⃗rp∣ma_{\text{гор}} = |\vec{F}_{\text{rp}}|. Отсюда
    ∣F⃗rp∣=m∣a⃗∣cos⁡α=mgsin⁡αcos⁡α.|\vec{F}_{\text{rp}}| = m |\vec{a}| \cos \alpha = mg \sin \alpha \cos \alpha.

  2. Запишем начальные и конечные значения давления в различных участках трубки. Начальные давления: pAB=2ρgh=p,pCD=ρgh=p/2,pEF=0p_{AB} = 2 \rho gh = p, p_{CD} = \rho gh = p/2, p_{EF} = 0. Конечные давления: pF=ρgh+pCD′=p/2+pCD′,pCD′=ρgh+pAB′=p/2+pAB′p_{F} = \rho gh + p'_{CD} = p/2 + p'_{CD}, p'_{CD} = \rho gh + p'_{AB} = p/2 + p'_{AB}. По закону Бойля — Мариотта pABh=pAB′xp_{AB}h = p'_{AB}x и pCDh=pCD′(3h−x)p_{CD}h = p'_{CD}(3h - x), где xx и 3h−x3h - x — конечные длины участков ABAB и CDCD соответственно. В итоге получаем уравнение 6p2−12ppF+5p2=06p^2 - 12pp_F + 5p^2 = 0, откуда pF=p(1+1/6)p_F = p(1 + 1/\sqrt{6}) (второй коэффициент — со знаком «минус» в скобке — отброщен, так как по смыслу задачи давление должно уведомиться).

  3. По закону Фарадей напряжение на катушке UL=ΔΦΔt=LΔIΔtU_L = \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = L \frac{\Delta I}{\Delta t}. Так как ток в цепи растет прямо пропорционально времени, ULU_L со временем не изменяется и в любой момент tt UL=LItU_L = L \frac{I}{t}. Следовательно, и напряжение на конденсаторе, равное напряжению на катушке, тоже остается постоянным: Q0C0=Q0−qC\frac{Q_0}{C_0} = \frac{Q_0 - q}{C}, где Q0Q_0 — начальный заряд на конденсаторе, qq — заряд, ушедший с пластин конденсатора за время tt, CC — емкость конденсатора в момент tt. Из равенства LIt=Q0C0L \frac{I}{t} = \frac{Q_0}{C_0} найдем I:I=Q0LC0tI:I = \frac{Q_0}{LC_0} t. Тогда ушедший с конденсатора заряд q=Icpt=I2t=Q02LC0t2q = I_{cp} t = \frac{I}{2} t = \frac{Q_0}{2LC_0} t^2. Из построения напряжения на конденсаторе найдем CC:

C=C0Q0−qQ0=C0(1−t22LC0).C = C_0 \frac{Q_0 - q}{Q_0} = C_0 \left( 1 - \frac{t^2}{2LC_0} \right).

  1. При минимальной частоте вводя в верхнем положении можно записать: mω2l=mgm\omega^2 l = mg. Отсюда v=ω2π=12πglv = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{g}{l}}. Выбирая l∼1l \sim 1 м, g=10g = 10 м/c2^2, получаем v∼0,5v \sim 0,5 Гц.

  2. Сразу же заметим, что нижкой интерфейсции света в этом опите наблюдается не может, так как электрическая лампочка — источник некогерентного излучения. На рисунке 9 изображена схема эксперимента. Здесь SS — лампочка, S1S_1 и S2S_2 — ее первые изображения в зеркалах (в действительности изображенный бесконечно много, но для качественного обяснения явления достаточно расстоять лишь два изображения). На участок CD экрана падает лишь прямой свет от лампочки, а на участки BC и DE падает как прямой свет, так и отраженный свет от зеркал. Вот почему участки BC и DE выглядят светлее участка CD. Далее картина повторяется по обе стороны от центральной полосы.

Вариант 2

  1. Искомое расстояние ll найдем из закона сохранения энергии, перейдет в систему отчета, где заряженная плоскость покопится:

Рис. 9.

63

l=l0−m(∣v⃗∣sin⁡α−∣u⃗∣)2ε0σq.l = l_0 - \frac{m(|\vec{v}| \sin \alpha - |\vec{u}|)^2 \varepsilon_0}{\sigma q}.

  1. Запишем равенство моментов сил относительной точки подвеса: mg(R−x)=Mgxmg(R - x) = Mgx. Отсюда найдем плечо xx силы Mg⃗\vec{Mg}: x=mRm+Mx = \frac{mR}{m + M}. Из рисунка к условиям задачи следует, что sin⁡α=xR+l\sin \alpha = \frac{x}{R + l}. Тогда окончательно α=arcsin⁡1(1+l/R)(1+M/m)\alpha = \arcsin \frac{1}{(1 + l/R)(1 + M/m)}.

  2. Запишем условия равновесия поршня до пропикновения геля: p0+mg/S=pO2p_0 + mg/S = p_{O_2} и после выравнивания концентрации геля по всему сосуду: mg/S=pO2′mg/S = p'_{O_2}. По закону Бойля — Марюtta pO2lS=pO2′(l+x)Sp_{O_2}lS = p'_{O_2}(l + x)S. Окончательно для величины xx смещения поршня получим x=p0Smglx = \frac{p_0S}{mg}l.

  3. Как известно, p=∣F⃗∣/Sp = |\vec{F}|/S. Выбираем F⃗∼1H\vec{F} \sim 1\text{H}, толщина линни d∼0,2 mm=2⋅10−4 md \sim 0,2\text{ mm} = 2 \cdot 10^{-4}\text{ m}. Тогда p=∣F⃗∣S=∣F⃗∣πd2/4∼3⋅107 Pap = \frac{|\vec{F}|}{S} = \frac{|\vec{F}|}{\pi d^2/4} \sim 3 \cdot 10^7\text{ Pa}.

  4. Очевидно, один из источников дает постоянное напряжение, а второй — переменное. При переменном токе дуга существенно слабее, чем при постоянном (проявляется большеое реактивное сопротивление катушки индуктивности).

Вариант 3

  1. При температуре t1=100∘Ct_1 = 100^\circ\text{C} давление паров воды равно 105 Pa10^5\text{ Pa}, то есть p/3p/3. Следовательно, парциальное давление воздуха под поршнем станет равным 2/3p2/3 p. Из обедининого газового закона найдем новое расстояние xx от поршня до поверхности воды:

phT=2/3pxT1, и x=32T1Th≈2h.\frac{ph}{T} = \frac{2/3px}{T_1}, \text{ и } x = \frac{3}{2} \frac{T_1}{T} h \approx 2h.

  1. Разность потенциаль между точками AA′UAA′=UAA'U_{AA'} = U, а между точками BB′UBB′=U3=U∣r−R∣r+RBB'U_{BB'} = \frac{U}{3} = U \frac{|r - R|}{r + R}. Знак модели приступует потому, что волтметр указывает абсолотное значение напряжения. Учитывая обзака разности r−Rr - R, получим

R={r/2 при R<r2r при R>r.R = \begin{cases} r/2 \text{ при } R < r \\ 2r \text{ при } R > r. \end{cases}

  1. Minimalная скорость достигается, когда центр тяжести части каната массой m1=m2πRlm_1 = m \frac{2\pi R}{l}, образованшей круговую petлю, оказывается поднятом на высоту RR:

m∣v⃗min⁡∣22=m1gR.\frac{m |\vec{v}_{\min}|^2}{2} = m_1 g R.

  1. Выталкивающая сила, действующая на тело человека со стороны воздуха, равна по модели FBbT=QBO3DVgF_{BbT} = Q_{BO3D}Vg. Объем VV выразим через массу человека mm, учитывая, что плотность тела практически равна плотности воды:

V=mρBO3D. Таким образом, FBbT∼QBO3DρBO3Dmg.V = \frac{m}{\rho_{BO3D}}. \text{ Таким образом, } F_{BbT} \sim \frac{Q_{BO3D}}{\rho_{BO3D}} mg.

по закону Менделеева — Клапейрона и закону Авогадро: QBO3D∼pμRT=pμT0p0V0TQ_{BO3D} \sim \frac{p\mu}{RT} = \frac{p\mu T_0}{p_0V_0T}. Здесь p0=105 Pa,T0=273 K,V0=2,24⋅10−2 m3p_0 = 10^5 \text{ Pa}, T_0 = 273 \text{ K}, V_0 = 2,24 \cdot 10^{-2} \text{ m}^3. Взяв p∼p0=105 Pa,T∼300 Kp \sim p_0 = 10^5 \text{ Pa}, T \sim 300 \text{ K} и зная QBO3D=103 кг/m3Q_{BO3D} = 10^3 \text{ кг/m}^3, получаем, что QBO3D/QBO3D∼760Q_{BO3D} / Q_{BO3D} \sim 760. Следовательно, выталкивающая сила меньше тяжестями приближительного в 760 раз. Окончательно для массы m∼70 кг,FBbT∼1 Hm \sim 70 \text{ кг}, F_{BbT} \sim 1 \text{ H}.

  1. В начальной моментм манометр показывает резкое padение давления. Она обусловлено, в основном, увеличенном объемах воздуха под поршнем. Затем давление увеличивается, превышавая пероначальное значение. Это связано с тем, что ацетон интенсивно испаряется, при этом давление его паров, а значит, и суммарное давление паров и воздуха, увеличивается. Рост давления способствует и рост температуры смеси до температуры окружаюшей среды.

«Квант» для младших школьников

(см. «Квант» № 4)

  1. Решение:

7=9−27 = 9 - 2
3=1+23 = 1 + 2
==== = =
4=8−44 = 8 - 4

При этих значениях букв можно составить очень много точекств. Вот некоторые из них:

ОЛ—ИМ+ПИ+АД : A=80,
(О+Л—И—М—П) • (ИА+Д) : A=80,
(О : (Л—И) + МП) • И+A+Д+A=80,
(О • Л—ИМ) + ПИА—ДА=80,
O : (Л—И) • МПИ : A+Д : A=80,
(ОЛ—И+М) • (ПИ : A—Д : A)=80.

  1. (63!−61!)=61!(62⋅63−1)=61!(71−9)(63! - 61!) = 61!(62 \cdot 63 - 1) = 61!(71 - 9)
    (71−8)−1)=61!(712−17⋅71+71)=61!(71⋅55)(71 - 8) - 1) = 61!(71^2 - 17 \cdot 71 + 71) = 61!(71 \cdot 55).

  2. См. рисунок 10.

  3. Так как Саша может стоять рядом с Мишей, он — либо перый, либо последний. Но вперед Миши стоит Юра, следовательно, Миша не может быть вторым, а поэтому Миша — предоследний, а Саша — последний.

Очевидно, Олег стоит вперед Юры, а так как Волдя не стоит рядом с Олегом, он может находиться только между Юрой и Мишей, то есть в середине. Друзья стояят вследующем порядке: Олег, Юра, Волдя, Миша и Саша.

  1. В двойной системе счисления.

  2. На рисунке 11 указаан способ разрешения данного треугольника на 8 равносторонних треугольников. Чтобы получить 11 треугольников, достаточно один из полученных треугольников разрезать на четыре.

(см. «Квант» № 5)

  1. Можно: на рисунке 12 показан один квадрат. Такие квадраты образуют при каждом из 12 ребер куба.

  2. 1 — Тикон Педот, 2 — Тикон Вась, 3 — Педот Вась, 4 — Педот Тикон, 5 — Тикон Падей, 6 — Падей Остап, 7 — Падей Илля, 8 — Остап Тикон.