Квант

58

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

Математика
Писменный экзамен
Вариант 1

  1. Решите уравнение
    7x2+8x+10−7x2−8x+10=2x.\sqrt{7x^2+8x+10}-\sqrt{7x^2-8x+10}=2x.
  2. Решите уравнение
    cos⁡8x−2sin⁡2xsin⁡(2x−π/2)=1.\cos 8x-2\sin 2x\sin(2x-\pi/2)=1.
  3. Решите неравенство
    log⁡x2≤log⁡x+22.\log_x 2\leq \log_{\sqrt{x}+2} 2.
  4. В треугольнике ABC на стороне взята точка P, через которого проведена две прямые, параллельные сторонам треугольника. Радиусы окружностей, описанных около получившихся двух новых треугольников (с общей вершиной P), равны R₁ и R₂. Найдите радиус окружности, описанной около треугольника ABC.
  5. Рассстояние между населенными пунктами A и B составляет 36 km. Из A в B идет пешекод со скоростью 6 km/ч. Одновременно из B в сторону A выездает велосипедист, максимальная скорость движения которого 15 km/ч, а минимальная — 10 km/ч. После встречи с пешекодом велосипедист еще 20 минут ехал в сторону A, затем повернул и возвратился в B. Найдите минимальную разницу во времени прибитыя в B пешекода и велосипедста.

Вариант 2

  1. Решите уравнение
    10x2+8x+7+10x2−8x+7=8x.\sqrt{10x^2+8x+7}+\sqrt{10x^2-8x+7}=8x.
  2. Решите уравнение
    cos⁡6x+4cos⁡(32π+32x)sin⁡32x=1.\cos 6x+4\cos\left(\frac{3}{2}\pi+\frac{3}{2}x\right)\sin\frac{3}{2}x=1.
  3. Решите неравенство
    log⁡x3≤log⁡2x+39.\log_x 3\leq \log_{2x+3} 9.
  4. Через точку P, взятую внутри треугольника ABC, проведена три прямые, каждая из которых параллельна стороне треугольников (с общей вершиной P) равны S₁, S₂ и S₃. Найдите площадь треугольника ABC.
  5. Рассстояние между населенными пунктами A и B составляет 220 km. Из B в сторону A выездает автотобиль, который движется со скоростью 60 km/ч. Одновременно из A в B выездает автобус, минимальная скорость движения которого 40 km/ч, а максимальная — 50 km/ч. После встречи автотобиль еще 20 минут ехал в сторону A, затем повернул и возвратился в B. Найдите максимальную разницу во времени прибитыя в B автобуса и автотобилая.

Физика
Задачи устного экзамена

  1. Под каким углом к горизонту нужноbrosить тело, чтобы максимальная высота его подьема была в три раза больше дальности полета?
  2. На одном из концов плавающей доски сидит лягушка. С какой минимальной скорость должна прыгнуть лягушка, чтобы попасть точно на другой конец доски? Масса доски M, масса лягушки m, длина доски l.
  3. Тело массой m₁, движущее со скорость v, налетает на покоящее тело и послеупругого удра отсканивает от него со скорость v/2, направленной под углом 90° к первоначальному направлению движения. Определите массу покоящего тела.
  4. Легкая пружинка жесткостью k и длиной l стоит вертикально на столе. С высоты h над столом на нее падает небольшой шарик массой m. Какую максимальную скорость будет иметь шарик при своем движении вниз?
  5. Ядро распадается на два осокла массами m₁=3·10⁻²⁵ кг и m₂=10⁻²⁵ кг. Определите скорость осоклов ядра, если их суммарная кинетическая энергия W=6·10⁻¹¹ Дж. До распада ядро покойлов.
  6. В сообщащиеся с другими досками в один сосуд столб масла высоты h₃=30 cm, в другой столб высоты h₄=20 cm. Определите разность уровней рутей в сосудах. Плотность рутей ρp=13,6×103\rho_p=13,6\times 10^3 кг/м³, масла ρm=0,9×103\rho_m=0,9\times 10^3 кг/м³, воды ρb=103\rho_b=10^3 кг/м³.
  7. Мощность, выделяющаяся на резисторах сопротивлением R₁=10 Ом и R₂=3 Ом, при последовательном и при параллельном соединении этих резисторов одинакова. Найдите внутреннее сопротивление источника, к которой подключаются resistоры.
  8. Квадратная рамка с током I=5А может свободно врашаться вокруг горизонтального расположенной стороны. При включении вертикального магнитного поля рамка отклонилась на угол α=30°. Найдите величины магнитной индукции, если плотность материалов, из которой сделана рамка, ρ=8,6×103\rho=8,6\times 10^3 кг/м³, а сечение провода S=2 mm².
  9. Проволочный контур, имеющий форму равностороннего треугольника со стороны a=20 cm, помещен в однородное магнитное поле с индукцией B=1 Тл так, что плоскость контрата составляет угол a=30° с направлением поля. В некоторых момент времени магнитная индукция начинает равномерно уменьшаться и через промежуток времени Δt спадает до нуля. Определите этот промежуток времени, если известно, что в контуре возвривается ЭДС индукции C=100C=100 В.
  10. На главной оптической оси собирающей лины на расстоянии d₁=20 cm и d₂=40 cm от нее находится два точных источника света. Найдите форму расстояния линии, если изображения этих источников оказываются в одной и той же точке.

Публикацию подготовили
В. В. Варфоломеев, М. Н. Данильцева,
И. М. Матусевич

60

СМ и такой, что MN=CMMN=CM (доказите это). Пусть PP — основание перпендикуляра, опущенного из точки LL на плоскость ABCABC (PP лежит на отрезке CMCM). Острый угол NN примоугольного треугольника LNPLNP — исключый.

Вариант 3

  1. x±arccos⁡1−73+2kπ,k∈Zx \pm \arccos \frac{1-\sqrt{7}}{3} + 2k\pi, k \in \mathbb{Z}.
  2. ymax=y(6)=39y_{\text{max}} = y(6) = 39.
  3. 43(5+21)\frac{4}{3}(\sqrt{5} + \sqrt{21}). Указание. Пусть KK — точка пересечения хорды ABAB и прямой O1O2O_1O_2, 2γ2\gamma — величины угла MO1NMO_1N, β\beta и α\alpha — соответствующее углы CABCAB и BO1KBO_1K. Покажите, что γ=π−α−2β\gamma = \pi - \alpha - 2\beta. Определяя sin⁡α\sin \alpha, cos⁡α\cos \alpha, sin⁡β\sin \beta, cos⁡β\cos \beta из треугольников O1BKO_1BK и ACKACK, вычислите MN=2R1sin⁡γMN=2R_1 \sin \gamma.
  4. −45;0[∪]85;2[-\frac{4}{5}; 0[\cup] \frac{8}{5}; 2[. Указание. При x>0x > 0 данные неравенство эквивалентно неравенству 3x5x−8>x+1\frac{3x}{5x-8} > x+1, при x∈]−1;0[x \in ]-1; 0[ — системе неравенств 0<3x5x−8<x+10 < \frac{3x}{5x-8} < x+1.
  5. 34144\frac{\sqrt{34}}{144}. Указание. Пусть N1N_1 — точка на ребре SASA такая, что AN1=1AN_1=1. Докажите, что объемы парамид KLMNKLMN и KLMN1KLMN_1 равны; сравнивая площади треугольников MN1KMN_1K и SACSAC и соответствующие высоты, докажите, что объем парамид KLMN1KLMN_1 составляет 112\frac{1}{12} объема данной парамид SABCSABC.

Физика

Вариант 1

  1. F=mg(MB/MT−1)F=mg(M_B/M_T-1).
  2. Скорость шарика при ударе о пол v0=2ghv_0 = \sqrt{2gh} (рис. 1). Пусть искомая скорость шарика равна vv. Перейдем в системе центра масс шариков, где они движут наструку друг друг со скоростями v/2v/2. Роль непроницаемого каменного пола при их ударе сырает плоскость симметрины ABAB. Таким образом, ясно: чтобы шарик разбился, нужно, чтобы v/2=v0=2ghv/2=v_0=\sqrt{2gh}. Отсюда v=22ghv=2\sqrt{2gh}.
  3. Изображение точки в конечском зеркале — колюто радиусом R=F/2R=F/2 на расстоянии f1=2Ff_1=2F от линии. Изображение этого колюца в лице дает точное изображение в зеркале, находящемся на расстоянии F/2F/2 слева от вершины зеркала, и получается на расстоянии f2=5F/3f_2=5F/3 от линии. Изображение точки в лице без участия зеркала — точка на расстоянии f3=3Ff_3=3F от линии.
  4. Пусть скорость волосипедста на финише равна vv, а сила сопротивления воздуха F∼ρv2SF \sim \rho v^2S, где ρ\rho — плотность воздуха, а SS — эфективная площадь волосипедста, которая встречает набегующей поток воздуха. Тогда мощность N∼Fv∼ρv3SN \sim Fv \sim \rho v^3S. Положив ρ∼1\rho \sim 1 кг/м3^3, v≈60v \approx 60 km/ч ≈16\approx 16 м/c, S≈0,5S \approx 0,5 м2^2, получаем N∼2N \sim 2 кВт.
  5. При внесении в колбу холодного стержня на нем проискит конденсация пара. Масса и температура пара уменьшаются, что приводит к уменьшению давления в закрытой колбе. При этом температура кипения воды также попадает. В результате уже следует кипение. В результате уже следует кипение.
    Вариант 2
  6. F=23πR3(ρ1+ρ2−2ρ0)gF=\frac{2}{3}\pi R^3(\rho_1+\rho_2-2\rho_0)g.
  7. Давление pHp_H насыщенных паров воды при наличии воды остается неизменным:
    pH=p−ρgal+2al−2a.p_H=p-\rho ga \frac{l+2a}{l-2a}.
  8. После замыкания ключа получается эквивалентная схема, изображенная на рисунке 2. Начальная энергия Wнач=q2/(2C1)W_{\text{нач}}=q^2/(2C_1), конечная Wкон=q2/(2C1)+q2/(2C2)W_{\text{кон}}=q^2/(2C_1)+q^2/(2C_2), где C1=ε0S/d1C_1=\varepsilon_0S/d_1, C2=ε0S/d2C_2=\varepsilon_0S/d_2, C2/C1=d1/d2C_2/C_1=d_1/d_2. Согласно закону сохранения энергии выделшеся количество теплоты
    Q=Wнач−Wкон=q2d122ε0(d1+d2)S.Q=W_{\text{нач}}-W_{\text{кон}}=\frac{q^2d_1^2}{2\varepsilon_0(d_1+d_2)S}.
  9. См. решения задачи Ф1042, которое будет опубликовано позже.
  10. Взамодействие радиального тока и перпендикулярного плоскости колеса магнитного поля создает момент силы Ампера, который и вызывает врашшение колеса. При смене полока магнитна направления силы, момент силы и врашення сменяются на противоположные.
    Вариант 3
  11. t=(l1+l2−2F−(l1−l2)2+4F2)/(2v)≈3,5t=(l_1+l_2-2F-\sqrt{(l_1-l_2)^2+4F^2})/(2v) \approx 3,5 с.
  12. Из сообщений симметрики каждой из двух палочки в точке OO создает одинаковый потенциал φ\varphi и одинаковую по модулю направление E⃗\vec{E}, направленную perpendicularно палочке. Используя принцип суперпозиции, получаем φ=φ0/2\varphi=\varphi_0/2, E=E0E=E_0, направление вектора E⃗\vec{E} perpendicularно оставшейся палочке. (Возможно красное решение с добавлением третий палочки, созданной полный правильный треугольник C=E=0C=E=0 в центре.)
  13. Проведем ось XX через центры шаров, а ось YY через точки их соприкосновения по касательной (рис. 3). Из-за глакности шаров yy-составляющей скоростей шаров после удара не изменяются, следовательно,
    vay=vA0y=vsin⁡30∘=v/2.v_{ay}=v_{A0y}=v \sin 30^\circ=v/2.
    Из-за упругости удара и равенства масс шариpes после удара обменаются xx-составляющими скоростей, т. е.

61

vAx=vB0x=2vcos⁡30∘=v3.v_{Ax} = v_{B0x} = 2v \cos 30^\circ = v\sqrt{3}.
Отсюда искомый угол
γ=π/3+arctg(vAx/vAy)≈134∘.\gamma = \pi/3 + \arctg(v_{Ax}/v_{Ay}) \approx 134^\circ.
4. См. решение задачи Ф1024 в этом номере журнала.
5. См. решение задачи Ф1038, которое будет опубликовано позже.

Московский инженерно-физический институт
Математика
Вариант 1

  1. [−2;0]∪1;+∞[-2; 0] \cup 1; +\infty. Указание. Неравиентное равnocильно совокупности двух систем:
    {x3+x2−2x≥0,x<1,\begin{cases} x^3 + x^2 - 2x \geq 0, \\ x < 1, \end{cases} и {x≥1,x3+x2−2x>(x−1)2.\begin{cases} x \geq 1, \\ x^3 + x^2 - 2x > (x-1)^2. \end{cases}
  2. a∈]−∞;−10∪]−6;0∪{3}∪12;+∞a \in ] -\infty; -\sqrt{10} \cup ] -\sqrt{6}; 0 \cup \{3\} \cup 12; +\infty. Указание. Данные уравнения приводятся к виду cos⁡2x=a2−82;cos⁡2x=6−a6\cos 2x = \frac{a^2 - 8}{2}; \cos 2x = \frac{6 - a}{6}. Эти уравнения эквивалентны тогда и только тогда, когда либо a2−82=6−a6\frac{a^2 - 8}{2} = \frac{6 - a}{6}, либо ∣a2−82∣>1\left| \frac{a^2 - 8}{2} \right| > 1.
  3. V=43R3sin⁡2αcos⁡2a2sin⁡φV = \frac{4}{3} R^3 \sin^2 \alpha \cos^2 \frac{a}{2} \sin \varphi при a∈]0;π2]a \in ] 0; \frac{\pi}{2}];
    V1=43R3sin⁡2αcos⁡2a2sin⁡φV_1 = \frac{4}{3} R^3 \sin^2 \alpha \cos^2 \frac{a}{2} \sin \varphi и V2=83R3×sin⁡αcos⁡4a2sin⁡φV_2 = \frac{8}{3} R^3 \times \sin \alpha \cos^4 \frac{a}{2} \sin \varphi при a∈]π2;πa \in ] \frac{\pi}{2}; \pi. Указание. Пусть O1O_1 — центр сферы, описанной околю конуса, OO — центр осиника, PEPE — высота треугольника PBD,HPBD, H — высота PO конуса, rr — радиус окружности осиника, BD=x,PE=yBD = x, PE = y. Тогда r=Rsin⁡a,H=R(1+cos⁡a)=2Rcos⁡2a2r = R \sin a, H = R (1 + \cos a) = 2R \cos^2 \frac{a}{2}. Объем примыды PABCDPABCD равен V=H6⋅AC⋅BDsin⁡φV = \frac{H}{6} \cdot AC \cdot BD \sin \varphi. Из того, что треугольники APCAPC и DPBDPB равновелики, следует, что 12xy=rH\frac{1}{2} xy = rH. Кроме того (x2)2+y2=r2+H2(\frac{x}{2})^2 + y^2 = r^2 + H^2, откуда x1=2r,y1=H;x2=2H,y2=rx_1 = 2r, y_1 = H; x_2 = 2H, y_2 = r. Из того, что x=BDx = BD удовлетворяет неравенству 0<x≤2r0 < x \leq 2r, следует, что при a∈]0;π2]a \in ] 0; \frac{\pi}{2}] существует только одна примма, удовлетворяющая а при a∈]π2;πa \in ] \frac{\pi}{2}; \pi – две.
  4. 11 м/c; 29/3 м/c. Указание. Пусть v>0v > 0 — скорость первого тела, aa — ускорение второго тела. В момент времени tt расстояние

Рис. 4.

между первым и вторым телами равно S=∣tv−1−16t−at22∣S = |tv - 1 - 16t - \frac{at^2}{2}|, а расстояние от второго тела до точки AA равно
S2=∣1+16t+at22∣.S_2 = |1 + 16t + \frac{at^2}{2}|.
Из условия задачи следует, что
{∣17+a2∣≤15,∣33+2a∣≥25,∣3v−49−92a∣=2.\begin{cases} |17 + \frac{a}{2}| \leq 15, \\ |33 + 2a| \geq 25, \\ |3v - 49 - \frac{9}{2}a| = 2. \end{cases}
Откуда a∈[−64;−29]a \in [-64; -29] и v<0v < 0 (противоречение!). Если a=−4a = -4, то либо v=11v = 11 м/c, либо v=29/3v = 29/3 м/c.
Вариант 2

  1. ]1/4; 1/2 [U]1/2; +∞[. Указание. Выполните замену y=log⁡2xy = \log_2 x и примените метод инвервалов.
  2. 3a/(a-3) дней при a∈]3;6[a \in ] 3; 6[. Указание. Если xx и yy произвольныности первой бригады и второй и третьей бригады вместе соответственно, а avav – работа, то
    {a(x+y)=v,2x+y=13v,x>0,y>0.\begin{cases} a(x+y) = v, \\ 2x+y = \frac{1}{3}v, \\ x > 0, y > 0. \end{cases}
  3. [(π/6+2πk;±arccos⁡(−1/4)+2πl)][(\pi/6 + 2\pi k; \pm \arccos (-1/4) + 2\pi l)], k,l∈Zk, l \in \mathbb{Z}.
  4. l2sin⁡2α(2tgα−1)2\frac{l^2 \sin^2 \alpha}{(\sqrt{2} \mathrm{tg} \alpha - 1)^2} при a∈]arctg2;π/2[a \in ] \mathrm{arctg} \sqrt{2}; \pi/2[. При других aa – решений нет.
    Пусть квадраты A1B1C1D1A_1B_1C_1D_1 и PQRTPQRT – соответственно нижнее и верхнее основания примыцы, а OO и O1O_1 – центры этих квадратов. Поскольку по условию вписанная примма A1B1C1D1PQRTA_1B_1C_1D_1PQRT –правильная, точка OO является центром квадрата ABCDABCD. Пусть A1B1=x,A1P=yA_1B_1 = x, A_1P = y (рис. 4). Тогда площадь полной поверхности примыцы равна Sπ=2x2+4xyS_\pi = 2x^2 + 4xy. Далее, AO=lcos⁡α,A1O=x22AO = l \cos \alpha, A_1O = \frac{x\sqrt{2}}{2}, и y=lsin⁡α−x22tgαy = l \sin \alpha - \frac{x\sqrt{2}}{2} \mathrm{tg} \alpha.
    Отсюда
    Sπ=f(x)=2x2(1−2tgα)+4x⋅l⋅sin⁡α,S_\pi = f(x) = 2x^2 (1 - \sqrt{2} \mathrm{tg} \alpha) + 4x \cdot l \cdot \sin \alpha, () причем x∈]0;l2cos⁡α[x \in ] 0; l \sqrt{2} \cos \alpha[. Исследует f(x)f(x) на экстремум на отрезке [0;l2cos⁡α][0; l \sqrt{2} \cos \alpha]. Если коэффициент при x2x^2 в выражении () неотрицательен, то f(x)f(x) возвращает на отрезке [0;l2cos⁡α][0; l \sqrt{2} \cos \alpha] и, следовательно, достигает максимума при x=AD=l2cos⁡αx = AD = l \sqrt{2} \cos \alpha, но в этом случае высота примыцы обращается в нуль. Таким образом, при 0≤tgα≤120 \leq tg \alpha \leq \frac{1}{\sqrt{2}} примыцы, удовлетворяющие. Если tgα>1/2tg \alpha > 1/\sqrt{2}, наша функция ff достигает максимума при x0=lsin⁡α2tgα−1x_0 = \frac{l \sin \alpha}{\sqrt{2} \mathrm{tg} \alpha - 1}, причем x0∈]0;l2cos⁡α[x_0 \in ] 0; l \sqrt{2} \cos \alpha[. Только при tgα>2tg \alpha > \sqrt{2}. Искомая плоскость основания вписанной примыцы при этом равна S0=x02S_0 = x_0^2.

Физика

  1. При абсцилтоно упругом удар шарик передает полу импульс ΔP=2mv\Delta P = 2mv, где vv – скорость шарика перед ударом. Эту скорость найдем, воспользовавшись законом сохранения энергии
    mv22=mgh+2k(Δl)22,\frac{mv^2}{2} = mgh + 2 \frac{k(\Delta l)^2}{2},

63

и в проводнике выделяется тепловая мощность

P=I2R=(E−BlvR+r)2R=0,1 Вт.P = I^2 R = \left( \frac{\mathcal{E} - B l v}{R + r} \right)^2 R = 0,1 \text{ Вт.}

  1. Прежде всего, заметим, что конденсатор с емкостью CC представляет собой параллельное соединение двух конденсаторов с емкостью ε0S/d\varepsilon_0 S / d каждый, и, следовательно, C=2ε0S/dC = 2 \varepsilon_0 S / d.

Длина волны λ\lambda, на котором настроен контур, связана с собственной частотой колебаний контура ω=1/LC\omega = 1 / \sqrt{LC} соответствием

λ=2πvω=2πvLC,\lambda = \frac{2 \pi v}{\omega} = 2 \pi v \sqrt{LC},

где v=3⋅108 m/cv = 3 \cdot 10^8 \text{ m/c} — скорость света в вакууме. Воспользовавшись последней формулой, можно найти величины индуктивности L1L_1 и L2L_2, необходимые для настройки контур на длины волн λ1\lambda_1 и λ2\lambda_2, а также изменение индуктивности ΔL\Delta L, необходимое для перестановки:

ΔL=L2−L1=λ22−λ124π2v2C=d(λ22−λ12)8π2ε0v2S=1,4⋅10−5 Гн.\Delta L = L_2 - L_1 = \frac{\lambda_2^2 - \lambda_1^2}{4 \pi^2 v^2 C} = \frac{d(\lambda_2^2 - \lambda_1^2)}{8 \pi^2 \varepsilon_0 v^2 S} = 1,4 \cdot 10^{-5} \text{ Гн.}

  1. Применяя формулу линзы

1d+1f=1F,\frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{F},

где dd — расстояние от источника до линзы, ff — расстояние от линзы до изображения и FF — фокусное расстояние линзы, и учтывая, что d=f−hd = f - h, найдем: F=h/2F = h / 2. Миниое изображение шарика будет существовать в то время, когда шарик находится между фокусом и линзой. Это время Δt\Delta t можно найти как разность времени padения шарика до линзы t1=2h/gt_1 = \sqrt{2 h / g} и до фокуса t2=2(h−F)/gt_2 = \sqrt{2 (h - F) / g}:

Δt=t1−t2=hg(2−1)=0,1 с.\Delta t = t_1 - t_2 = \sqrt{\frac{h}{g}} (\sqrt{2} - 1) = 0,1 \text{ с.}

Московский институт стали и сплавов

Математика

                  1. -2. 6. 18. 7. 0,5. 8. 20. 9. 2. 10. 150. 11. 500. 12. 54.

Физика

  1. Fπ1/Fπ2=1/cos⁡α=2F_{\pi 1} / F_{\pi 2} = 1 / \cos \alpha = 2.
  2. h=R3(2−1)=2,65⋅106 mh = R_3 (\sqrt{2} - 1) = 2,65 \cdot 10^6 \text{ m}.
  3. p=(p1V1+p2V2)/(V1+V2)=84,1 кПаp = (p_1 V_1 + p_2 V_2) / (V_1 + V_2) = 84,1 \text{ кПа}.
  4. T′=Tg/(g−a)=2,24 сT' = T \sqrt{g / (g - a)} = 2,24 \text{ с}.
  5. W=m(c(t2−t1)+λ)/η=1500 кВт⋅чW = m (c (t_2 - t_1) + \lambda) / \eta = 1500 \text{ кВт} \cdot \text{ч}.
  6. l=U2tπd2/(4ρQ)=10,2 ml = U^2 t \pi d^2 / (4 \rho Q) = 10,2 \text{ m} (здесь t=1t = 1 сутки 24⋅3600 c24 \cdot 3600 \text{ c}).
  7. Q=(c1m1+c2m2)(t2−t1)=2⋅105 ДжQ = (c_1 m_1 + c_2 m_2) (t_2 - t_1) = 2 \cdot 10^5 \text{ Дж}.
  8. R2=43R1=40 ОмR_2 = \frac{4}{3} R_1 = 40 \text{ Ом}.
  9. β=π/4+α/2=60∘\beta = \pi / 4 + \alpha / 2 = 60^\circ.
  10. q=CER/(R+r)=10−5 Клq = C \mathcal{E} R / (R + r) = 10^{-5} \text{ Кл}.
  11. A=(hc/λ)−E=2,68 эВA = (hc / \lambda) - E = 2,68 \text{ эВ}.
  12. d=4π2c2ε0Sh/λ2=3,14⋅10−3 мd = 4 \pi^2 c^2 \varepsilon_0 Sh / \lambda^2 = 3,14 \cdot 10^{-3} \text{ м}.

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

Математика
Вариант 1

  1. {-1; 0; 1}. Указание. Воспользовавшись соответствием a−b=a−ba+b\sqrt{a - \sqrt{b}} = \frac{a - b}{\sqrt{a} + \sqrt{b}}, приводим уравнение к виду 2x(7x2+8x+10+7x2+8x+10+7x2+8x+10)=16x2x(\sqrt{7x^2 + 8x + 10} + \sqrt{7x^2 + 8x + 10} + \sqrt{7x^2 + 8x + 10}) = 16x, откуда либо x=0x = 0, либо эквивалентно herabенству log⁡2x+1≤log⁡2x\log_2 \sqrt{x + 1} \leq \log_2 x.
  2. R1+R2R_1 + R_2. Решение. Получившиеся треугольники подобны треугольнику ABCABC. Пусть коэффициенты подобняя k1k_1 и k2k_2. Тогда k1+k2=1k_1 + k_2 = 1, и если RR искомый радиус, то R1=k1R,R2=k2RR_1 = k_1 R, R_2 = k_2 R.
  3. 40 мин. Решение. Время движения волосипедста TT вычисляется по формуле

T=T0(1+v2v3)+S⋅16+v1(1+v1v3),T = T_0 \left( 1 + \frac{v_2}{v_3} \right) + S \cdot \frac{1}{6 + v_1} \left( 1 + \frac{v_1}{v_3} \right),

где T0T_0 — время движения в сторону AA после встречи, SS — расстояние между AA и BB, v1v_1 — средняя скорость до встречи, v2v_2 — средняя скорость в сторону AA после встречи, v3v_3 — средняя скорость при возврашения в BB. Ясно, что TT принимает максимальное значение, если v2v_2 имеет максимальное значение, v3v_3 — минимальное, а v1v_1 такжекова, что выражение 16+v1(1+v1v3)\frac{1}{6 + v_1} \left( 1 + \frac{v_1}{v_3} \right) максимально (т. к. v3>6v_3 > 6, это значит, что v1v_1 минимальна). Отсюда находится волосипедста 5 ч 20 мин. Это меньше, чем время движения пешекода 6 ч. Таким образом, искомая минимальная разница во времени приближения в BB составляет 40 минут.

Вариант 2

  1. {1}. 2. x1=π6+πk3,x2=2πl3(k,l∈Z)x_1 = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi k}{3}, x_2 = \frac{2 \pi l}{3} (k, l \in \mathbb{Z}).
  2. {0; 1} 1∪[3;+∞]1 \cup [3; + \infty].
  3. (S1+S2+S3)2(\sqrt{S_1} + \sqrt{S_2} + \sqrt{S_3})^2. 5. 26 мин.

Физика

  1. α=arctg12=85,2∘\alpha = \arctg 12 = 85,2^\circ.
  2. vmin⁡=glM/(m+M)v_{\min} = \sqrt{g l M / (m + M)}, скорость направления под углом α=45∘\alpha = 45^\circ к доске.
  3. m2=53m1m_2 = \frac{5}{3} m_1.
  4. vmax⁡=2g(h−l)+mg2/kv_{\max} = \sqrt{2 g (h - l) + mg^2 / k}.
  5. v1=2Wm2m1(m1+m2)=107 м/cv_1 = \sqrt{\frac{2 W m_2}{m_1 (m_1 + m_2)}} = 10^7 \text{ м/c};
  6. v2=2Wm1m2(m1+m2)=3⋅107 м/cv_2 = \sqrt{\frac{2 W m_1}{m_2 (m_1 + m_2)}} = 3 \cdot 10^7 \text{ м/c}.
  7. Δhp=(ρMhM−ρBhB)/ρp=0,51 см (уровень ртути ниже там, где налито масло)\Delta h_p = (\rho_M h_M - \rho_B h_B) / \rho_p = 0,51 \text{ см (уровень ртути ниже там, где налито масло)}.
  8. r=R1R2=5,5 Омr = \sqrt{R_1 R_2} = 5,5 \text{ Ом}.
  9. B=(2ρgStgα)/I=3,9⋅10−2TлB = (2 \rho g S t g \alpha) / I = 3,9 \cdot 10^{-2} \text{Tл}.
  10. Δt=(B2sin⁡2α)/(4E)=8,6⋅10−5 с\Delta t = (B^2 \sin 2 \alpha) / (4 \mathcal{E}) = 8,6 \cdot 10^{-5} \text{ с}.
  11. F=2d1d2/(d1+d2)=26,7 смF = 2 d_1 d_2 / (d_1 + d_2) = 26,7 \text{ см}.

«Квант» для младших школьников
(см. «Квант», № 2)

  1. Обозначим объемы ведер через a,b,ca, b, c. Из