Квант
Задачник «Кванта»

Список читателей, приславших правильные решения

32

На сколько градусов подореется вода за одну минуту, если начать капать второе чаце?
Считать, что температура воды в чайнике выравнивается очень быстро. Лишь вода выливается из носика. В чайник входит 0,3 литра воды. Температура окружающей воздуха t0=20∘Ct_0 = 20^\circ C.

Ф777. На неевесом нейраструмой нити подвешен блок. Расстояние между точками подвеска равно диаметру блока; длина вертикальных участков нити равна ll (рис. 1). Определить перiod малых колебаний системы в вертикальной плоскости, в которой лежит.

Рис. 1. Рис. 2.

cm⋅Δt1=nmkc(t2−t1)cm \cdot \Delta t_1 = nm_k c (t_2 - t_1).

Отсюда находим nn:

n=mmkΔt1t2−t1=20 капель в минуту.n = \frac{m}{m_k} \frac{\Delta t_1}{t_2 - t_1} = 20 \text{ капель в минуту.}

Если капать не nn, а 3n3n капель в минуту, то вода в чайнике нагреется за одну минуту на

Δt2=3ΔQ2−ΔQ1cm=2Δt1=0,4 градуса.\Delta t_2 = \frac{3\Delta Q_2 - \Delta Q_1}{cm} = 2\Delta t_1 = 0,4 \text{ градуса.}

А. Зильберман

Покажем, что при малых углах отклонения блок движется поступательно, то есть в любой момент времени все точки блока имеют одну и ту же скорость.

Отклоним нити на малый угол aa от вертикали. Пусть CC и DD — крайние точки касания нити с блоком (рис. 2). Посмотрим, какой угол составляют радиус-векторы точки CC и BB (DD и AA). Понятно, что длины друг ADAD и CBCB равны

Δl=12∣FE∣=12dα\Delta l = \frac{1}{2} |FE| = \frac{1}{2} d\alpha

(поскольку aa малo, sin α≈α\alpha \approx \alpha).

С другой стороны,

Δl=12dφ.\Delta l = \frac{1}{2} d\varphi.

Следовательно, φ=α\varphi = \alpha. Это означает, что отрезок ABAB лежит по-прежнему на горизонтали, то есть блок движется поступательно.

Таким образом, кинетическая энергия блока в любой момент времени равна mvi2/2mv_i^2/2, где mm — масса блока, viv_i — скорость его центра в данной момент. Поэтому в любой момент времени полная энергия блока равна

mvi22+mgl(1−cos⁡αi),\frac{mv_i^2}{2} + mgl(1 - \cos \alpha_i),

то есть такая же, как у математического матрика длины ll. Следовательно, колебания блок идентичны колебаниям математического матрика; период колебания

T=2πl/g.T = 2\pi \sqrt{l/g}.

В. Ильин

Список читателей, приславших правильные решения

В этом номере мы публикуем фамилии тех, кто прислал правильные решения задач М721—М735 и Ф748—Ф762 (цифры после фамилии — последние цифры номеров решенных задач).

Большинство читателей, приславших решения, успешно справились с задачами М721, М724, М726, М727, М729, М731, М734. Остальные задачи решили: В. Айзенштадт (Люберцы) 22, 23, 33; Т. Акопян (Ереван) 22; М. Алексеев (Москва) 22, 23; А. Аляев (п. Пачелма Пензенской обл.) 28; М. Арасланов (Запорожье) 23, 25, 28, 30; А. Бажилов (София, НРБ) 23, 25; Л. Байрак (Белгород) 32; В. Барабанов (Севастополь) 23; А. Белуус (Винница) 28; А. Берештеин (Москва) 33; А. Бирер (Иваново) 23, 30, 32, 33; А. Блаездарев (Пенза) 32; И. Боeyславский (Москва) 22, 23, 25, 33; М. Бродицкий (Кишинев) 23, 28, 30, 35; В. Булавас (Паневжис) 22, 25, 30, 32, 33; И. Вайштеин (Калинин) 23; В. Вайшток (Калинин) 25; Г. Виннер (Сверд-ловск) 22, 23, 25, 28, 32; А. Виноредов (Москва) 23, 28, 32, 35; Л. Вовк (Киев) 22, 25, 32, 33; В. Волчков (Донецк) 23, 25; С. Галкина (Пенза) 25; М. Гараев (Физули) 23, 33; О. Гарифулин (Пенза) 25; А. Герцык (Ленинград) 35; М. Гликман (Кишинев) 30, 32, 33; М. Горбунов (Минск) 25, 28, 32; А. Громов (Ленинград) 25; С. Громов (Янгюль) 25; А. Гутман (Новокузнецк) 23; А. Дейнека (Винница) 32; А. Добрин (Киев) 28, 30, 32, 33; В. Долотин (Курск) 23; Л. Дочев (София, НРБ) 25; А. Дробивцев (Ленинград) 23, 25; А. Дубицкас (Таураге) 22, 23, 25; В. Enxueв (Новосибирск) 28; О. Ерошкин (Днепропетровск) 23, 25, 33, 35; К. Зыков (Москва) 30, 33; М. Ивко (Павлодар) 25; В. Ивлев (Джезкаган) 25; А. Ивченко (Могилев-Подольский) 33; М. Йотов (София, НРБ) 22, 25; Е. Кабаков (Ленинград) 28; П. Кабышев (Москва) 28; А. Карпович (Киев) 30; А. Картацев (Витебск) 32, 33; С. Кастели (Белград, СФРЮ) 22; Н. Каценко (Киев) 23, 25, 32, 33; В. Кидыюк

(Продолжение см. на с. 37)