Kvant
Bài toán Kvant

Lời giải bài toán M573, M575—M577; F583—F585, F588

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

24

M573. Qua điểm OO a) trên mặt phẳng; b) Có 1979 đường thẳng trong không gian, trong đó không có hai đường thẳng nào vuông góc với các đường thẳng khác. Một điểm tùy ý A1A_1, khác với OO, được lấy trên đường l1l_1. Chứng minh rằng bạn có thể chọn mỗi đường thẳng còn lại tại điểm Ai∈liA_i \in l_i (i=2,3,…,1979i=2, 3, \dots, 1979) sao cho 1979 cặp đường thẳng sau đây vuông góc với nhau:

(A1A3)⊥l2,(A_1 A_3) \perp l_2,
(A2A4)⊥l3,…,(A_2 A_4) \perp l_3, \dots,
(Ai−1Ai+1)⊥li,…,(A_{i-1} A_{i+1}) \perp l_i, \dots,
...,(A1977A1979)⊥l1978,..., (A_{1977} A_{1979}) \perp l_{1978},
(A1978A1)⊥l1979,(A_{1978} A_1) \perp l_{1979},
(A1979A2)⊥l1.(A_{1979} A_2) \perp l_1.

M573, M575—M577; F583—F585, F588

Trên mỗi đường thẳng lil_i chúng ta chọn một vectơ duy nhất eie_i. Sau đó, đối với điểm Ai∈liA_i \in l_i chúng ta có thể viết OAi→=aiei→\overrightarrow{OA_i} = a_i \overrightarrow{e_i}. Điều kiện vuông góc của đường thẳng AiAi+2A_i A_{i+2} và li+1l_{i+1} có thể viết dưới dạng AiAi+2→⋅ei+1→=0\overrightarrow{A_i A_{i+2}} \cdot \overrightarrow{e_{i+1}} = 0, hoặc, vì
AiAi+2→=OAi→+OAi→,\overrightarrow{A_i A_{i+2}} = \overrightarrow{OA_i} + \overrightarrow{OA_i},
(ai+2ei+2→−aiei→)⋅ei+1→=0,(a_{i+2} \overrightarrow{e_{i+2}} - a_i \overrightarrow{e_i}) \cdot \overrightarrow{e_{i+1}} = 0,
đó là
ai+2ei+1→⋅ei+2→=aiei→⋅ei+1→.a_{i+2} \overrightarrow{e_{i+1}} \cdot \overrightarrow{e_{i+2}} = a_i \overrightarrow{e_i} \cdot \overrightarrow{e_{i+1}}.

Chúng ta đặt ei→⋅ei+1→=ci\overrightarrow{e_i} \cdot \overrightarrow{e_{i+1}} = c_i (i=1,2,…,1979i=1, 2, \dots, 1979; cic_i là giá trị góc của vectơ ei→\overrightarrow{e_i} và tiếp theo là số của vectơ ei+1→\overrightarrow{e_{i+1}}; ci≠0c_i \neq 0). Chúng ta sẽ nhận được công thức
ai+2=aicici+1,a_{i+2} = a_i \frac{c_i}{c_{i+1}},
(*)

cho phép bạn xác định tuần tự từ điểm A1A_1 các điểm A3,A5,…,A1977,A1979,A2,A4,…,A1978A_3, A_5, \dots, A_{1977}, A_{1979}, A_2, A_4, \dots, A_{1978}, và cuối cùng, lại là điểm A1′A'_1 trên dòng l1l_1, điểm này sẽ trùng với điểm A1A_1: nhờ công thức (*)
a1′=a1c1c2⋅c3c4⋅⋯⋅c1979c1⋅c2c3⋅⋯⋅c1978c1979=a1.a'_1 = a_1 \frac{c_1}{c_2} \cdot \frac{c_3}{c_4} \cdot \dots \cdot \frac{c_{1979}}{c_1} \cdot \frac{c_2}{c_3} \cdot \dots \cdot \frac{c_{1978}}{c_{1979}} = a_1.

(Tất nhiên, có thể thu được công thức (*) bằng cách xét các hình chiếu của các điểm AiAi+2A_i A_{i+2} lên đường thẳng li+1l_{i+1} - các hình chiếu này phải trùng nhau, vì (AiAi+2)⊥li+1)(A_i A_{i+2}) \perp l_{i+1}).

N. Vasiliev

M575. Trên một dòng số, các điểm A0,A1,A2,…,AnA_0, A_1, A_2, \dots, A_n được sắp xếp theo thứ tự sao cho độ dài của các đoạn A0A1,A1A2,…,An−1AnA_0 A_1, A_1 A_2, \dots, A_{n-1} A_n không quy về 1. Cần đánh dấu k−1k-1 trong số các điểm A1,A2,…,An−1A_1, A_2, \dots, A_{n-1} bằng màu đỏ sao cho độ dài của hai phần bất kỳ trong số kk mà đoạn A0AnA_0 A_n được chia bởi các chấm đỏ khác nhau không quá 1. Chứng minh rằng điều này có thể luôn luôn được thực hiện a) cho k=3k=3;
b) với mọi k<nk<n tự nhiên.

Đầu tiên, chúng ta xây dựng điều kiện bài toán nhiều lần. Chúng tôi sẽ xem xét tất cả các cách sắp xếp có thể có của k+1k+1 chip M0,M1,M2,…,MkM_0, M_1, M_2, \dots, M_k tại các điểm A0,A1,…,AnA_0, A_1, \dots, A_n. Chúng tôi gọi một sự cân nhắc là chính xác nếu MiM_i được đặt sai vị trí hơn Mi+1M_{i+1} và khoảng cách giữa MiM_i và Mi+1M_{i+1} khác nhau không quá 1(0≤i<k)1 (0 \leq i < k). Khi đó bài toán ban đầu sẽ trở thành thế này: chứng minh rằng có một cách sắp xếp đúng các chip M0,M1,…,MkM_0, M_1, \dots, M_k sao cho M0M_0 nằm trong A0,aMk−bAnA_0, a M_k - b A_n. Tất nhiên, có thể trong cách sắp xếp này MiM_i và MjM_j đạt cùng một điểm, nhưng sau đó, rõ ràng là ∣A0An∣<k−1|A_0 A_n| < k-1 (hãy tự suy nghĩ xem cần phải làm gì trong trường hợp này).

Hãy để chúng tôi chỉ ra cách từ một cách sắp xếp các con chip đúng tùy ý, chúng ta có thể thu được một con chip đúng khác, trong đó một số con chip di chuyển sang bên phải và M0M_0 vẫn giữ nguyên vị trí. Đầu tiên chúng ta hãy giới thiệu một số ký hiệu.

Hãy để chúng tôi sắp xếp các con chip M0,M1,…,MkM_0, M_1, \dots, M_k. Chúng ta cũng sẽ biểu thị bằng MiM_i điểm AjA_j nơi đặt chip MiM_i và bằng Mi′M'_i điểm Ai+1A_{i+1} (nếu nó tồn tại, hãy xem hình). Cụ thể là ∣MiMi′∣<1|M_i M'_i| < 1. Chúng tôi sẽ hướng dẫn cách sắp xếp lại một số chip từ MiM_i đến Mi′M'_i trong khi vẫn duy trì đúng vị trí.

Hãy chọn mức tối thiểu trong số các khoảng cách ∣MiMi+1∣|M_i M_{i+1}|; hãy để nó là ∣MsMs+1∣=a|M_s M_{s+1}| = a. Sau đó a≤∣MiMi+1∣≤a+1a \leq |M_i M_{i+1}| \leq a+1 cho tất cả ii (vì sự sắp xếp đúng). Nếu chúng ta đưa một số quân cờ sang bên phải trong khi vẫn duy trì những bất đẳng thức này thì cách sắp xếp mới sẽ đúng. Hãy xem liệu trong số các chip M1,M2,…,MkM_1, M_2, \dots, M_k có một chip MiM_i mà ∣Mi−1Mi′∣≤a+1|M_{i-1} M'_i| \leq a+1, tức là một chip sao cho khi dịch chuyển sang phải, tất cả khoảng cách mới giữa các chip sẽ không vượt quá a+1a+1. Chúng tôi sẽ gọi tất cả các chip như vậy là chuyển động trái. Hóa ra những con chip chuyển động trái là cần thiết. Thật vậy, ví dụ như đây là con chip Ms+1M_{s+1}: ∣MsMs+1′∣=∣MsMs+1∣+∣Ms+1Ms+1′∣=a+∣MsMs+1′∣≤a+1.|M_s M'_{s+1}| = |M_s M_{s+1}| + |M_{s+1} M'_{s+1}| = a + |M_s M'_{s+1}| \leq a+1.

25

Bây giờ chúng ta hãy xem liệu trong số các chip M0,M1,…,Mk−1M_0, M_1, \dots, M_{k-1} có một chip nào chứa ∣Mi′Mi+1∣≥a|M'_i M_{i+1}| \geq a, tức là một chip sao cho khi dịch chuyển sang phải, không có khoảng cách nào giữa các chip sẽ nhỏ hơn aa. Chúng tôi gọi những con chip đó là chuyển động bên phải. Đương nhiên, chip MkM_k cũng sẽ di chuyển sang bên phải.

Lưu ý rằng nếu MiM_i không thể di chuyển sang trái thì ∣Mi−1′Mi′∣>a|M'_{i-1} M'_i| > a sẽ được di chuyển. Trong thực tế,
∣Mi−1′Mi′∣=∣Mi−1Mi′∣−∣Mi−1Mi−1′∣>(a+1)−∣Mi−1Mi−1′∣≥(a+1)−1=a.|M'_{i-1} M'_i| = |M_{i-1} M'_i| - |M_{i-1} M'_{i-1}| > (a+1) - |M_{i-1} M'_{i-1}| \geq (a+1) - 1 = a.
Và nếu con chip MiM_i không di chuyển sang phải thì
∣Mi′Mi+1′∣=∣Mi′Mi+1∣+∣Mi+1Mi+1′∣≤a+1.|M'_i M'_{i+1}| = |M'_i M_{i+1}| + |M_{i+1} M'_{i+1}| \leq a+1.
Bây giờ, trong số tất cả các con chip di chuyển sang trái, hãy chọn con chip bên phải. Hãy để nó là MlM_l. Trong số tất cả các quân cờ di chuyển sang phải từ Ml,Ml+1,…,MkM_l, M_{l+1}, \dots, M_k, chúng tôi chọn quân cờ ngoài cùng bên trái. Đặt nó là MrM_r (có lẽ l=rl=r). Bây giờ chúng tôi hợp nhất các chip Ml,Ml+1,…,MrM_l, M_{l+1}, \dots, M_r cho phù hợp và cho thấy rằng chuỗi M0,…,MkM_0, \dots, M_k vẫn đúng.

∣Ml−1Ml′∣>∣Ml−1Ml∣≥a и ∣Ml−1Ml′∣≤a+1,|M_{l-1} M'_l| > |M_{l-1} M_l| \geq a \text{ и } |M_{l-1} M'_l| \leq a+1,
vì chip MlM_l có thể di chuyển sang trái.
∣Ml′Mr+1∣<∣MrMr+1∣≤a+1 и ∣Ml′Mr+1∣≥a,|M'_l M_{r+1}| < |M_r M_{r+1}| \leq a+1 \text{ и } |M'_l M_{r+1}| \geq a,
vì chip MrM_r đang di chuyển sang phải.
Đối với l≤i<rl \leq i < r, theo nhận xét ở trên liên quan đến thuộc tính của mã thông báo cố định, a<∣Mi′Mi+1′∣≤a+1a < |M'_i M'_{i+1}| \leq a+1, vì mã thông báo Mi+1M_{i+1} không thể di chuyển sang trái (nó đứng ở bên phải của MlM_l - mã thông báo có thể di chuyển sang trái ngoài cùng bên phải) và MiM_i không thể di chuyển sang phải (nó đứng ở bên trái của MrM_r - mã thông báo có thể di chuyển bằng tay phải nhiều nhất bằng tay trái). Do đó, với mọi khoảng cách ∣Mi−1Mi∣|M_{i-1} M_i| bất đẳng thức a≤∣Mi−1Mi∣≤a+1a \leq |M_{i-1} M_i| \leq a+1, i=1,2,…,ki=1, 2, \dots, k vẫn đúng. Cũng cần phải chứng minh rằng quân MiM_i không thể ở bên phải quân Ml+1M_{l+1}, nhưng điều này cũng dễ hiểu, vì nếu Mi=Mi+1M_i = M_{i+1} bằng nhau thì quân Mi+1M_{i+1} chuyển động sang trái và do đó quân MiM_i không thể di chuyển. Vì vậy, chúng tôi đã đạt được những điều sau: từ bất kỳ chuỗi đúng nào, bằng cách dịch chuyển một phần của chip M1,M2,…,MkM_1, M_2, \dots, M_k sang các điểm lân cận (MiM_i dịch chuyển theo Mi′M'_i) sang bên phải, sẽ thu được một chuỗi đúng mới.

Chúng ta hãy lưu ý vai trò thú vị của các chip MsM_s và MkM_k trong quá trình này. Bản thân họ có thể không tham gia vào hoạt động này, nhưng sự hiện diện của họ đảm bảo sự tồn tại của các con chip MlM_l và MrM_r mà chúng tôi cần.

Bây giờ hoàn thành việc chứng minh là khá dễ dàng. Hãy đặt tất cả các khối M0,…,MkM_0, \dots, M_k vào A0∗A_0^* - trình tự này rất chính xác - và hướng dẫn bạn cách áp dụng quy trình.

Vị trí của các chip trên các điểm luôn thay đổi, mỗi chip chỉ di chuyển về bên phải. Rõ ràng là sau một số thao tác nhất định, mã thông báo MkM_k sẽ đến điểm AnA_n, đây là điểm bắt buộc.

nổi tiếng khác lời giải bài toán cũng sử dụng rupeduru (nói theo cách nói trên lời giải): chip đầu tiên M0M_0 Và MkM_k sẽ đóng cửa tại các điểm A0A_0 Và AnA_n cho phù hợp và phần còn lại được sắp xếp tùy ý; sau đó chúng ta sẽ di chuyển các con chip M1,M2,…,Mk−1M_1, M_2, \dots, M_k-1 những cái cần thiết được thêm vào. (Cách tiếp cận này ngay lập tức có vẻ tự nhiên nhất, đó là lý do tại sao ý tưởng được trình bày lại rất bất ngờ. lời giải: không đóng chip MkM_k.)

V. Galperin

M576. Trên một mặt phẳng tại một điểm nhất định. Đối với một số cặp (A;BA; B) của các điểm này, vectơ ABAB được lấy và theo cách sao cho tại mỗi điểm có số vectơ bắt đầu bằng số số kết thúc tại đó. Chứng minh rằng tổng của tất cả các vectơ đã chọn bằng 0⃗\vec{0}.

bài toán này có thể được giải quyết bằng nhiều cách. Hãy cho hai trong số họ.

Đầu tiên là lời giải. Chúng ta hãy áp dụng quy nạp theo số lượng vectơ. Đối với n=2n=2, chúng ta có vectơ AB⃗\vec{AB} và BC⃗\vec{BC}, tổng của chúng là 0⃗\vec{0}. Giả sử câu phát biểu đúng với vectơ nn. Hệ thống khoảng cách của vectơ n+1n+1. Chúng tôi sẽ thay thế nó trong hệ thống này

*) Hoặc tại các điểm A0,A1,A2,…,AkA_0, A_1, A_2, \dots, A_k.

26

hai vectơ AB⃗\vec{AB} và BC⃗\vec{BC} tổng của chúng AC⃗\vec{AC}. Các vectơ của hệ thống mới sẽ tiếp tục thỏa mãn điều kiện bài toán. Do đó, theo giả thuyết quy nạp, tổng của chúng bằng 0. Nhưng tổng các vectơ của hệ ban đầu hiển nhiên bằng tổng các vectơ của hệ thu được.

Thứ hai lời giải. Chúng ta hãy viết từng vectơ này dưới dạng A⃗iA⃗j=OA⃗j−OA⃗i\vec{A}_i\vec{A}_j = \vec{OA}_j - \vec{OA}_i, trong đó OO là một điểm cố định tùy ý. Do điều kiện bài toán, tổng của mỗi vectơ OA⃗i\vec{OA}_i sẽ được đưa vào xét với dấu “+” nhiều lần như với dấu “-”. Điều này có nghĩa là toàn bộ số tiền là 0.

V. Proizvolov

M577. Số quân nhỏ nhất cần đặt trên các ô vuông của bàn cờ có kích thước là bao nhiêu

a) 8×88 \times 8 ô.
b) n×nn \times n ô sao cho trên mỗi đường thẳng đi qua tâm của một trường tùy ý và song song với một cạnh hoặc đường chéo nào đó của bàn cờ thì có ít nhất một quân cờ? (Phi được đặt ở giữa các ô.)

Đáp số: 2n2n chip khi nn chẵn (cụ thể là 16 khi n=8n=8) và 2n+12n+1 khi nn lẻ.

Một trong những vị trí có thể đặt chip được hiển thị trong Hình 1 và 2. Chúng ta hãy chứng minh rằng có thể thực hiện được số lượng chip nhỏ hơn mà không tốn phí.

Hãy bắt đầu với trường hợp lẻ nn khó hơn (Hình 2). Rõ ràng, trên mỗi đoạn màu đỏ, song song với các đường chéo và nằm trong một hình vuông không vuông góc thì phải có một con chip; những phân đoạn này 2n−22n-2. Cũng phải có một con chip trên mỗi đoạn màu xanh lam. Chúng tôi sẽ chỉ ra rằng để làm được điều này, bạn sẽ phải thêm ít nhất ba chip nữa; Thật vậy, để “che phủ” bốn cạnh của hình vuông màu xanh bằng các con chip, chúng sẽ phải được đặt ở các đỉnh đối diện của hình vuông này, nhưng khi đó đường chéo của hình vuông sẽ vẫn tự do.

Hình 1. Hình 2.

Trường hợp chẵn nn hiện đã rất rõ ràng: ở đây chúng ta chỉ cần chỉ định 2n2n của các đoạn rời rạc song song với các đường chéo (Hình 1).

Mời độc giả tìm hiểu xem có bao nhiêu cách sắp xếp khác nhau với số mảnh nhỏ nhất thỏa mãn điều kiện (đối với các nn khác nhau) và khái quát hóa bài toán cho trường hợp bảng hình chữ nhật có kích thước m×nm \times n. Cũng sẽ rất thú vị khi khám phá nhiều điểm tương tự về không gian của bài toán này (các câu hỏi nảy sinh ở đây dường như rất khó; xem bài viết “Sắp xếp các hình khối” - «Kvant», 1972, số 4).

N. Vasiliev

F583. Người quan sát chuyển động có vận tốc không đổi dọc theo một đường thẳng nghiêng nhất định. Một vật được ném nghiêng một góc so với đường chân trời sẽ cắt quỹ đạo của người quan sát chuyển động trong khoảng thời gian t. Cả hai lần xác định được thi thể

Trong hệ quy chiếu liên kết với Trái đất, chúng tôi biểu thị bằng v⃗0\vec{v}_0 tốc độ của người quan sát và v⃗1\vec{v}_1 tốc độ của vật thể tại thời điểm đó t0t_0 mà tại đó nó lần đầu tiên giao với quỹ đạo của người quan sát. Trong một hệ quy chiếu chuyển động đều với tốc độ v⃗0\vec{v}_0, người quan sát đứng yên và vật tại thời điểm t0t_0 có tốc độ v⃗=v⃗1+(−v⃗0)=v⃗1−v⃗0\vec{v} = \vec{v}_1 + (-\vec{v}_0) = \vec{v}_1 - \vec{v}_0. Vì hệ quy chiếu của chuyển động so với Trái đất là đồng nhất nên gia tốc

27

phía trước được quan sát ở cùng một khoảng cách với nó. Quỹ đạo của cơ thể trông như thế nào từ quan điểm được quan sát?
Sau giao điểm thứ hai, có sự thay đổi đường đi của vật trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp trong khoảng thời gian t. Tìm mối quan hệ của những con đường này.

Do đó, trong một hệ quy chiếu chuyển động với tốc độ không đổi v⃗0\vec{v}_0 so với Trái đất, vật chuyển động dọc theo một hình parabol.

Theo điều kiện, bài toán của vật cắt đường nghiêng cả hai lần ở cùng một khoảng cách tính từ người quan sát phía trước. Điều này có nghĩa là theo quan điểm của người quan sát, vật chuyển động theo đường thẳng đứng, tức là giống như một vật được ném thẳng đứng lên trên.

Các vectơ v⃗0\vec{v}_0 và v⃗1\vec{v}_1 sao cho vectơ v⃗\vec{v} thẳng đứng (xem hình).

Trong hệ quy chiếu chuyển động, phương trình chuyển động của vật thể chiếu lên trục thẳng đứng YY, hướng lên trên,

y=y0+vt−gt22.y = y_0 + vt - \frac{gt^2}{2}.

Tại t=t0=0t = t_0 = 0 (chúng ta bắt đầu tính thời gian kể từ thời điểm vật lần đầu tiên đi qua quỹ đạo quan sát được) và tại t=τt = \tau các giá trị tọa độ của vật trùng nhau: y=y0y = y_0, tức là

y0=y0+vt−gτ22.y_0 = y_0 + vt - \frac{g\tau^2}{2}.

Từ đây

vτ−gτ22=0⇒v=gτ2.v\tau - \frac{g\tau^2}{2} = 0 \Rightarrow v = \frac{g\tau}{2}.

Do đó phương trình của vật trong hệ quy chiếu chuyển động có dạng

y=y0+gτ2t−gt22.y = y_0 + \frac{g\tau}{2}t - \frac{gt^2}{2}.

Chúng ta hãy tìm tỉ số của các quãng đường mà vật đi qua trong những khoảng thời gian t liên tiếp bằng nhau. Đối với t=nτt = n\tau

yn=y0+ngτ22−n2gτ22;y_n = y_0 + n\frac{g\tau^2}{2} - n^2\frac{g\tau^2}{2};

tại t=(n+1)τt = (n + 1)\tau

yn+1=y0+(n+1)gτ22−(n+1)2gτ22;y_{n+1} = y_0 + (n + 1)\frac{g\tau^2}{2} - (n + 1)^2\frac{g\tau^2}{2};

Như vậy,

Δyn=yn+1−yn=ngτ2.\Delta y_n = y_{n+1} - y_n = ng\tau^2.

Trong khoảng thời gian đầu tiên t, độ biến thiên tọa độ của vật bằng 0: Δy0=y1−y0=0\Delta y_0 = y_1 - y_0 = 0 (n=0n = 0); trong khoảng thời gian thứ hai t (sau khi quan sát được điểm giao nhau thứ hai của vật với quỹ đạo) - Δy1=gτ2\Delta y_1 = g\tau^2; Δy2=2gτ2\Delta y_2 = 2g\tau^2, v.v.

Do đó, tỷ số của các đường mà vật đi qua sau giao điểm thứ hai của quỹ đạo được quan sát trong các khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau t bằng

Δy1:Δy2:Δy3⋯=1:2:3...\Delta y_1 : \Delta y_2 : \Delta y_3 \dots = 1 : 2 : 3...

M. Kitsay

F584. 0,5 lít nước được đổ vào một xe đẩy nhỏ bằng kim loại có thành mỏng, xe đẩy được đặt trên bếp và bằng cách thay đổi nhiệt độ của nước tại các thời điểm khác nhau, người ta vẽ được đồ thị về nhiệt độ theo thời gian. Sau đó đổ nước ra, đổ 0,7 kg rượu vào xe và đặt xe lên cùng một bếp, vẽ đồ thị nhiệt độ của rượu theo thời gian. Cả hai biểu đồ được hiển thị trong Hình 1. Bằng cách thu được các biểu đồ này,

Chúng ta biểu thị bằng qq vòng nhiệt do tấm tạo ra trong một đơn vị thời gian. Trong một khoảng thời gian ngắn Δt\Delta t lượng nhiệt tỏa ra bởi tấm, do tấm tỏa ra là Q=qΔtQ = q\Delta t. Lượng nhiệt này được dùng để làm nóng sụn, làm nóng chất lỏng và truyền nhiệt ra không gian xung quanh. Ở mức nhỏ Δt\Delta t, nhiệt độ Θ\Theta của sụn với chất lỏng thay đổi độc lập và do đó chúng ta có thể giả sử rằng sự truyền nhiệt Q1Q_1 tỷ lệ thuận với chênh lệch giữa nhiệt độ của sụn (Θ\Theta) và môi trường (Θ0\Theta_0) và thời gian Δt\Delta t, tức là Q1=α(Θ−Θ0)ΔtQ_1 = \alpha(\Theta - \Theta_0)\Delta t, trong đó α\alpha là tỷ lệ hệ số.

Hãy viết định luật bảo toàn năng lượng cho trường hợp bạn đổ đầy nước vào cốc:

Q=qΔt=cbmΔΘ+CΔΘ+α(Θ−Θ0)Δt,Q = q\Delta t = c_bm\Delta \Theta + C\Delta \Theta + \alpha(\Theta - \Theta_0)\Delta t,

trong đó cb=4,2⋅103c_b = 4,2 \cdot 10^3 J/(kg K) là nhiệt dung riêng của nước, mb=0,5m_b = 0,5 kg là khối lượng của nước, ΔΘ\Delta \Theta là độ biến thiên của nhiệt độ nước

29

chỉ ra 3 A. Những điểm nào chạy qua các ampe A3A_3, A4A_4 và điện trở? Tìm tỉ số giữa điện trở trong của ampe kế và điện trở của điện trở.

I1r+I3r=I2r⇒I3=I2−I1=1 A.I_1r + I_3r = I_2r \Rightarrow I_3 = I_2 - I_1 = 1 \text{ A.}

Dòng điện chạy qua ampe A4A_4

I4=I2+I3=4 A.I_4 = I_2 + I_3 = 4 \text{ A.}

Dòng điện chạy qua điện trở

I=I1−I3=1 A.I = I_1 - I_3 = 1 \text{ A.}

Điện áp giữa các điểm cc và dd là Ucd=IRU_{cd} = IR; đồng thời Ucd=I3r+I4rU_{cd} = I_3r + I_4r. Như vậy,

IR=(I3+I4)r.IR = (I_3 + I_4)r.

Từ đây đến r/R:

rR=II3+I4=15.\frac{r}{R} = \frac{I}{I_3 + I_4} = \frac{1}{5}.

V. Skorovarov

F588. Hình 1 (nhìn từ trên xuống) là ảnh chụp các đám khói bốc ra từ ba đầu máy xe lửa di chuyển dọc theo một đoạn thẳng của đường ray. Tốc độ của đầu máy thứ nhất là ∣v⃗1∣=50 km/ч|\vec{v}_1| = 50 \text{ km/ч}, và đầu máy thứ hai là ∣v⃗2∣=70 km/ч|\vec{v}_2| = 70 \text{ km/ч}, hướng chuyển động của chúng được biểu thị trong hình bằng các mũi tên. Vận tốc của đầu máy thứ ba là bao nhiêu?

Trước hết, chúng ta hãy tìm hiểu điều gì quyết định hướng của chùm khói. Một đám khói do đầu máy thoát ra tại điểm AA, sau thời gian tt sẽ bị gió thổi đến điểm CC sao cho AC⃗=ut⃗\vec{AC} = \vec{ut}, trong đó u⃗\vec{u} là tốc độ gió (Hình 2). Con tàu, sau thời gian tt, sẽ dừng lại ở điểm BB sao cho AB⃗=vt⃗\vec{AB} = \vec{vt}, trong đó v⃗\vec{v} là tốc độ của con tàu. Rõ ràng là hướng của chùm khói đi dọc theo vectơ chênh lệch giữa các vectơ AC⃗\vec{AC} và AB⃗\vec{AB}, hoặc, giống nhau, dọc theo vectơ dd, bằng hiệu giữa các vectơ u⃗\vec{u} và v⃗\vec{v}.

Hãy tìm tốc độ gió. Hãy vẽ vectơ v⃗1\vec{v}_1 theo tỷ lệ tùy ý; thì từ đầu OO của vectơ v⃗1\vec{v}_1 chúng ta vẽ vectơ v⃗2\vec{v}_2 trên cùng một tỷ lệ; từ điểm cuối của vectơ v⃗1\vec{v}_1 và v⃗2\vec{v}_2:

Hình 1.

Hình 2.

Hình 3.

Hãy vẽ các đường thẳng song song với các luồng khói tương ứng (Hình 3). Điểm KK giao nhau của các đường này được nối với điểm OO. Vector OK⃗\vec{OK} đại diện cho vector tốc độ gió trên thang đo mà chúng ta đã chọn, vì vectơ sai phân OK⃗−v⃗1\vec{OK} - \vec{v}_1 đi dọc theo luồng khói từ đầu máy xe lửa đầu tiên. Hãy vẽ một chùm khói do nó tỏa ra, nó sẽ đi dọc theo vectơ hiệu OK⃗−v⃗3\vec{OK} - \vec{v}_3. Hãy vẽ qua KK một đường thẳng song song với luồng khói từ đầu máy thứ ba. Giao điểm của đường này với vectơ v⃗2\vec{v}_2 xác định v⃗3\vec{v}_3. Sau khi đo chiều dài v⃗3\vec{v}_3, biết tỷ lệ mà tất cả các vectơ được xây dựng, chúng tôi tìm thấy ∣v⃗3∣|\vec{v}_3|:

∣v⃗3∣=40 km/ч.|\vec{v}_3| = 40 \text{ km/ч}.

I. Slobodetsky