Kvant
Kvant 1989, số 11

Kvant 1989, số 11 · Trang

Tờ 1

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

QUANTUM
khoa học đại chúng
tạp chí vật lý và toán học

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1989

Tờ 2

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Tờ 3

tr. 1Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

1

Trong phòng:

2 Yu. R. Nosov. Bộ nhớ quang
8 S. L. Tabachnikov. Hình học vi phân xung quanh chúng ta
14 A. V. Zhiglevich, N. N. Petrov. Về bốn phương trình lời giải x2=xx^2=x
19 V. A. Davydov. Người Ấn Độ ném tomahawk như thế nào?
Vấn đề «Kvant»
Bài toán M1191 — M1195, F1198 — F1202
Lời giải bài toán M1166 — M1169, F1178 — F1182
Giới thiệu về bida tam giác
«Kvant» cho học sinh nhỏ
Bài toán
M. P. Bronstein. tia X
Kính vạn hoa «Kvant»
R là tên lửa
Space Parsi Regatta
Trường học ở «Kvant»
Vật lý 8, 9, 10:
Tính đối xứng và tính chất vật lý của tinh thể
Nhiễu xạ ánh sáng do phản ứng vòng tròn
Thông tin và lập trình
V. O. Shvartsman. Máy tính và điện tử
vòng tròn toán học
V. G. Volgyansky. Sàn gỗ làm từ hình tứ giác
Xưởng của người nộp đơn
I. A. Kushinr. Hình học lời giải phi hình học bài toán
Thế vận hội
Olympic Toán toàn Liên đoàn lần thứ XXIII
Olympic Vật lý toàn Liên minh lần thứ XXIII
Olympic toàn Liên đoàn dành cho học sinh môn khoa học máy tính
Đáp số, gợi ý, lời giải
Họ viết thư cho chúng tôi (33)
«Kvant» nụ cười (64)
Pha trộn (60)

bìa của chúng tôi
Sàn gỗ hình tứ giác - xem tr. 57.
Bức tranh nguyên thủy của Pháp này của Anir Rousseau mô tả bốn nghiệm của phương trình… Cái nào?
Bạn sẽ nhận ra đáp số nếu bạn nhìn vào p. 14.
Trang cờ vua.
Những đường xoắn ốc từ những con rắn Rubik.

© Nhà xuất bản Nauka,
Tòa soạn chính văn học vật lý và toán học, «Kvant», 1989

Tờ 4

tr. 2Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

2

Trí nhớ chắc chắn là một thuộc tính nhất định của sự tồn tại của con người. Khả năng ghi nhớ, lưu trữ và nhớ lại nhiều loại thông tin được phát triển khiến con người trở nên khác biệt so với tất cả các đại diện của thế giới động vật. Chính ký ức làm nên con người. Những ai đã đọc “The Storm Stop” của Chingiz Aitmatov chắc hẳn còn nhớ truyền thuyết đen tối về người mankurs. Ký ức của con người đã bị “giết chết”, và họ trở thành những vệ sĩ bẩm sinh, đáng tin cậy của những kẻ thống trị, có khả năng giết chết chính mẹ mình mà không cần suy nghĩ. Một người đàn ông bị mất trí nhớ vẫn giữ được hình dáng con người nhưng đã trở thành một con quái vật.

Ký ức tích lũy của từng cá nhân, ký ức tập thể của toàn bộ cộng đồng nhân loại, được hiện thực hóa trong sách, tranh vẽ, mồ hôi, ảnh chụp, bản vẽ, phim, hồ sơ và nhiều hơn thế nữa, tạo thành những giá trị thiết yếu.

Với sự ra đời của công nghệ máy tính, về cơ bản các phương tiện ghi nhớ mới đã xuất hiện và bắt đầu phát triển—các phương tiện ghi nhớ điện tử. Mục đích chức năng của thiết bị lưu trữ (bộ nhớ) là ghi lại, lưu trữ và đọc thông tin đã ghi mà không phá hủy. Đặc điểm của bộ nhớ máy tính thường cho thấy nguyên tắc xây dựng không theo trật tự của nó là phù hợp nhất. Các thiết bị bộ nhớ hoạt động hoạt động bên cạnh bộ xử lý; chúng rất nhanh, nhưng không mạnh lắm; bên ngoài máy tính - các thiết bị lưu trữ có dung lượng rất lớn nhưng chậm hơn đáng kể. Và - nhiều loại bộ nhớ loại trung gian. Theo nghĩa bóng, toàn bộ “kiến thức” về bộ nhớ máy tính được thể hiện dưới dạng paramid, phần trên sắc nét của nó được tạo thành từ các bộ nhớ hoạt động và phần đế khổng lồ được tạo thành từ các bộ nhớ lưu trữ.

Một trong những xu hướng nhất định của chương trình máy tính là hệ điều hành, một phương tiện bộ nhớ được tăng tốc - các máy tính hiện đại không “tính toán” nhiều như thao tác dữ liệu được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ. Người ta ước tính rằng để bước vào cái gọi là “xã hội thông tin” - một xã hội trong đó tin học hóa sẽ bao trùm tất cả các lĩnh vực sản xuất, quản lý, khoa học, giáo dục, văn hóa, cuộc sống hàng ngày, giải trí - thì dung lượng lưu trữ tăng lên hàng ngày của mỗi người phải đạt tới 1 tỷ bit (thông tin như vậy được chứa trong khoảng một trăm tập sách).

Người ta nhận thấy rằng “kim tự tháp trí nhớ” dần “biến dạng” theo thời gian, ngày càng “mài” ở phần trên và “lan rộng” xấu xí ở phần đáy. Và điều này có thể hiểu được. Các đơn vị bộ nhớ hoạt động chiếm các tầng trên của paramida đã tìm thấy cơ sở phần tử hoàn toàn phù hợp cho mình - đây là các mạch liên vùng bán dẫn, tương tự như các mạch được sử dụng trong quy trình. Đó là lý do tại sao bộ xử lý máy tính và RAM của nó sẽ “tay trong tay” trong tương lai, hoàn toàn thống nhất với nhau.

Ở các tầng dưới của paramid, sự hài hòa bị phá hủy. “Vật liệu xây dựng” của các thiết bị lưu trữ – băng và đĩa từ – cũng lập trình liên tục, nhưng chúng không thể theo kịp các cụm bán dẫn. Và máy tính càng hoạt động hiệu quả thì sự “chuyên chế” của các thiết bị lưu trữ lưu trữ càng lộ rõ ​​trước khi chúng yêu cầu về kích thước của chúng.

Tờ 5

tr. 3Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

3

của một hội trường lớn, trong khi bộ xử lý vừa với một giá đỡ tiêu chuẩn.

Vào cuối những năm 60, cảm giác khó chịu bắt đầu xuất hiện; Vào những năm 70, họ bắt đầu bàn tán xôn xao về sự bất hòa giữa bộ vi xử lý bán dòng và 3U từ tính là một vấn đề rất nghiêm trọng. Công nghệ máy tính đã hỗ trợ rất nhiều cho sự xuất hiện của các hướng thay thế trong việc phát triển môi trường bộ nhớ. Bộ nhớ quang chiếm vị trí quan trọng nhất trong số đó, hứa hẹn nhiều triển vọng hứa hẹn hơn về thông tin. Các thiết bị 3D quang học đầu tiên xuất hiện trong công nghiệp ở một số nước phát triển vào năm 1984 là ổ đĩa quang (ODS). Ý tưởng của họ rất đơn giản.

Ai trong chúng ta thời thơ ấu không thích đốt trên ván ép, tập trung ánh sáng mặt trời bằng thấu kính? Nếu điểm cháy được đặt sang một bên với sự thống nhất logic (“1”) và bề mặt nguyên sơ có logic 0 (“0”), thì thông tin cần thiết có thể được ghi trên ván ép và quá trình ghi, như người ta nói, là “một vấn đề kỹ thuật”. Tất nhiên, trong một thiết bị được lấp đầy, nó không sử dụng ánh sáng từ mặt trời (không thể tập trung vào một điểm nhỏ - tiêu điểm luôn bị mờ, các vòng cầu vồng trải rộng xung quanh ngoại vi của điểm) và ván ép không phù hợp làm chất mang thông tin. Chúng ta cần một bộ phát đơn sắc mạnh mẽ với kiểu bức xạ hẹp, cường độ của nó có thể được điều chỉnh dễ dàng và nhanh chóng, bộ phát thu nhỏ và bền. Sự phát triển của công nghệ đã tạo ra một loại máy phát như vậy - đây là loại laser phun một nửa công suất (xem «Kvant», 1988, số 11-12). Và phương tiện truyền thông phải được tạo ra đặc biệt - thông tin thêm về những “đĩa quang” này bên dưới.

Trong sơ đồ khối của ODN (hình 1), zeno trung tâm là đĩa quang mà trên đó chùm tia laser để lại các dấu bộ nhớ. Để ghi, chùm tia được tập trung vào bề mặt của đĩa quay; Công suất chùm tia được chọn sao cho dấu được hình thành trong vài chục nano giây. Trong trường hợp này, dấu không bị nhòe dọc theo đường đi mà vẫn giữ được hình dạng vòng tròn và mang lại tốc độ ghi rất cao. Nguồn kích thích xung nhận một chuỗi xung lệnh từ máy tính và theo chương trình này, tia laser sẽ phát ra ánh sáng chói hoặc tắt trong giây lát - đây là cách thông tin đã ghi được “đưa” vào chùm sáng và truyền đến môi trường quay. Sau mỗi vòng quay của đĩa, chùm tia laser được chuyển sang rãnh tiếp theo và quá trình ghi tiếp tục. Ngoài dấu thông tin, dấu phụ cũng được áp dụng - dấu theo dõi đường và dấu đọc. Cơ chế đầu tiên được biết là có chức năng “giữ” tia laser đi đúng hướng: nếu nó vấp ngã một chút thì cơ chế phản hồi sẽ đưa nó trở lại “đường đi thực sự”. Nhãn loại thứ hai tăng tốc độ tìm kiếm mảng mong muốn; chúng tạo thành một chiếc chìa khóa.

Khi đọc, điều chế bị tắt, bức xạ được cung cấp liên tục. Công suất laser giảm đi nhiều đến mức chùm tia không thể tạo ra các dấu mới cũng như không làm biến dạng các dấu hiện có. “Cảm nhận” đĩa quay, chùm tia phản xạ khác với các vết và bề mặt không bị chạm tới. Do đó, thông tin được ghi sẽ truyền vào chùm đọc, sau đó đi vào photoidode, nơi nó được chuyển đổi thành các xung điện tử, sau khi đến đầu ra của ổ đĩa thành công.

Thông số quan trọng nhất của ODN là đường kính tối thiểu của dấu được tạo bởi tia laser - nó xác định mật độ ghi thông tin trên phương tiện (bit/cm2). Biết rằng dù chúng ta có cố gắng thế nào đi chăng nữa thì thông lượng ánh sáng cũng không thể giảm về một điểm hình học - hiện tượng nhiễu xạ dẫn đến đường kính tối thiểu của điểm hội tụ gần bằng bước sóng λ của bức xạ sử dụng. Nhưng lý thuyết là một chuyện, thực tế lại là một chuyện khác. Cố gắng thu thập trong một ngôi trường nhỏ như vậy từ một chiếc đèn tích lũy thông thường -

Tờ 7

tr. 5Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

5

được kết nối không phải bằng tờ giấy tạo ra hình 1, và không phải bằng mũi tên, các tia sáng được mô tả. Ngoài ra, bạn cần xoay đĩa, di chuyển chùm tia laser từ rãnh này sang rãnh khác và thay đổi vị trí của gương tiếp theo. Tất cả điều này được thực hiện bằng mã dịch vụ cơ điện, mã này phải đảm bảo tốc độ quay ổn định cao, dừng ngay lập tức và thay đổi hướng quay, không có dây buộc và cố định chính xác các phần tử phù hợp. Hơn nữa, mọi người đều phải đáp ứng mọi sự phụ thuộc vào độ mòn của các bộ phận cọ xát và nhiệt độ biến dạng của chúng. Ví dụ: chúng ta hãy chỉ ra rằng nhịp xuyên tâm không được quá 0,1 micron và độ không ổn định của tốc độ quay phải ở mức 0,01%. May mắn thay, đối với 3U truyền thống, những dịch vụ như vậy cũng cần thiết và ngày càng tiên tiến và chính xác hơn. Ví dụ, khoảng cách giữa đầu từ và đĩa từ phải là 0,1 micron và trong một số trường hợp đặc biệt - 0,01 micron; trong trường hợp này, ngay cả vi khuẩn và vi rút trên bề mặt đĩa cũng trở thành vật cản. Tính khí động học của những hệ thống như vậy tinh tế đến mức những người tạo ra chiếc MIG-29 nổi tiếng có thể phải ghen tị với nó. Vậy trong lĩnh vực hướng dẫn dịch vụ quang học, chúng ta có thể làm gì với những người đi trước? Và tất nhiên, cô ấy đã nhận công việc này. Điều này có đủ cho ổ đĩa quang không? Chẳng phải thợ máy sẽ trở thành một cái phanh, thậm chí là một rào cản không thể vượt qua trên con đường tiến bộ của họ sao? Đáp số những câu hỏi này hiện đã mơ hồ. Ngày càng khó tìm ra những lập luận tích cực… Tuy nhiên, sự bi quan ở đây khó có thể biện minh được - thời gian sẽ nói lên điều gì đó, và những thành công hiện tại của ODN đòi hỏi ở mức tối đa.

Bây giờ chúng ta hãy xem đĩa quang là gì. Phương pháp phổ biến nhất để ghi các xung quang học là đốt, làm tan chảy các vi lỗ trong một màng kim loại mỏng.

Để quá trình này diễn ra theo cách tốt nhất có thể, cấu trúc màng bốn lớp (hình 2) được tạo ra trên bề mặt có độ bóng cao của tấm kính trống. Chùm tia laze tập trung vào màng kim loại đang gia công (5) và đốt nóng nó trong một khu vực nhỏ cho đến khi nó tan chảy. Lực căng bề mặt làm căng lớp tan chảy và tạo ra một lỗ xuyên qua trên màng. Độ dày của màng không đáng kể, không vượt quá 0,02-0,05 micron, do đó hình dạng của phản ứng tuân theo mặt cắt ngang của cung laser và đường kính của phản ứng thậm chí có thể nhỏ hơn một chút so với giới hạn nhiễu xạ đã chỉ định trước đó. Có thể thu được phản hồi có đường kính 0,3-0,5 micron; trong 3U công nghiệp, kích thước phản hồi thường gần 1 micron và khoảng cách giữa các phản hồi liền kề và giữa các rãnh là khoảng 2 micron.

Với các cấu trúc phức tạp khác, điều quan trọng là cái nào “thực hiện công việc”. Tấm điện môi (4) được làm bằng vật liệu có hệ số phản xạ cao - hệ số này có chênh lệch “0” và “1” khi đọc. Màn nhôm (3) trả lại các tia đi qua màng kim loại mà không bị hấp thụ và do đó làm tăng hiệu quả.

Hình 2. Còn sót lại các vết hoặc hình thành các vết phồng siêu nhỏ trên đĩa quang.
1 - trống, 2 - lớp đất nền được đánh bóng, 3 - phản xạ, 4 - điện môi, 5 - telur, 6 - lớp phủ.

Tờ 8

tr. 6Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

6

hiệu quả sử dụng năng lượng laser. Lớp phủ bảo vệ duy nhất trên cùng đảm bảo độ tin cậy của việc ghi và đọc - các hạt bụi ngẫu nhiên được chiếu sáng trên bề mặt của nó sẽ không được hệ thống quang học cảm nhận được vì chúng không nằm trong tiêu điểm của vật thể vi mô 2. Nếu các hạt bụi rơi trực tiếp lên màng kim loại, chúng sẽ “hoạt động” theo cách giống hệt như các dấu hiệu, làm sai lệch ý nghĩa của những gì được ghi lại.

Telur thường được sử dụng làm vật liệu lớp gia công - nó chỉ đơn giản được đúc ở dạng màng mỏng đồng nhất, dễ tan chảy và các lỗ cháy được bảo quản trong thời gian dài. Các thử nghiệm cấp tốc cho phép chúng tôi ước tính thời hạn sử dụng ít nhất là 10 năm.

Việc thay thế telur bằng titan hoặc bạch kim thậm chí còn mang lại kết quả tốt hơn về độ bền - hơn 30 năm bảo quản. Nhưng điều này đòi hỏi phải tăng sức mạnh của cung laser nên cùng với phản ứng tổng hợp, nó sử dụng phương pháp tạo ra các vi phình. Với mục đích này, muối điện môi được làm bằng vật liệu có nhiệt độ bay hơi thấp - khi đun nóng, bong bóng hơi sẽ hình thành, làm phồng lên màng kim loại chưa tan chảy. Việc đọc thông tin dựa trên thực tế là độ phản xạ của tầm nhìn cao hơn nhiều so với vùng không bị biến dạng của bề mặt kim loại.

Nghiên cứu thành công đầu tiên - giờ đây không ai còn sợ hãi trước công nghệ laser độc đáo. Hóa ra đĩa quang cũng có thể được làm từ nhựa. Tuy nhiên, một công ty của Anh đã phát triển một loại phim rất rẻ có đặc tính là giấy khách quan dẫn đường và một phương pháp phù hợp để sinh tồn.

Tất cả điều này chỉ dành cho ghi âm một lần - chủ sở hữu ODN có thể, nếu muốn, điền chúng một lần và sau đó đọc cột đã ghi bao nhiêu lần tùy thích. Và cảm giác đó đã được chuẩn bị sẵn cho họ bởi những người vận chuyển thường trực xuất hiện từ năm 1972.

Chúng được sản xuất trong điều kiện nhà máy. Trong một studio đặc biệt để lắp đặt sử dụng tia laser khí mạnh (λ≈0,48 μm), thông tin được ghi vào đĩa quang bằng phương pháp sống sót. Chỉ có đĩa này được làm đặc biệt cẩn thận và việc ghi âm được thực hiện đặc biệt cẩn thận. Kết quả là một đĩa mẫu - nó được gọi là đĩa chính, đĩa gốc. Từ đĩa chủ sử dụng phương pháp in truyền thống, công nghệ sản xuất ma trận kim loại. Một bản cài đặt tuyệt vời sẽ tái tạo các bản sao nhựa từ ma trận - 3-4 mảnh mỗi phút. Sau đó, chúng sẽ được phủ một lớp màng nhôm hoặc vàng mỏng nhất - những vùng kim loại trên bề mặt phẳng và trên các bề mặt có đặc tính phản chiếu khác nhau. Sau đó, hai bản sao của lớp dán có rebef bên trong (để bảo vệ) - và tấm hai mặt đã sẵn sàng.

Như họ nói, “rẻ và vui vẻ.” Tất nhiên, nó chỉ rẻ nếu bạn có thể đóng dấu, chẳng hạn như một trăm nghìn, hoặc thậm chí tốt hơn, một triệu bản giống hệt nhau từ một bản gốc. Và điều này chỉ có thể thực hiện được khi ghi lại một thông số kỹ thuật nhất định. Đây là cách mà các đĩa ghi âm với các bản ghi âm kỹ thuật số chất lượng rất cao của các chương trình âm nhạc lần đầu tiên xuất hiện, và sau đó các đĩa video có “nhồi” truyền hình xuất hiện. Tất cả các kỷ lục về mức độ phổ biến rộng rãi đều được tăng lên nhờ các video clip nhạc rock, cung cấp hai hình thức phát triển hiện đại - nhạc rock và truyền hình. Đầu đĩa quang (thường gọi là điện thoại laser) đang ngày càng trở nên phổ biến ở các nước phát triển.

Bạn nói rằng tất cả những điều này đều tốt, nhưng làm sao có thể đặt đĩa quang ngang hàng với đĩa từ? Sau cùng thì chủ nhân giữ lại bản ghi từ, chủ nhân xóa đi và viết cái mới. Và các kệ sẽ không bị bừa bộn và tiền sẽ không bị lãng phí. Và ghi quang học giống như vẽ mũi: những gì được vẽ ra sẽ được bảo tồn lần đầu tiên, nhưng đối với

Tờ 9

tr. 7Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

7

Mỗi hình mới đều cần một tảng đá mới.

Đĩa quang để ghi lại thông tin nhiều lần - chúng còn được gọi là đĩa có thể đảo ngược, có thể xóa được - vẫn chưa nhận được sự phân phối công nghiệp ngày càng tăng, nhưng một số hiệu ứng vật lý phù hợp giúp việc sản xuất của chúng thuận tiện và có lợi nhuận đã được chọn.

Các đĩa từ quang ven biển dễ thương nhất cho đến nay. Một số màng sắt từ, chẳng hạn như hợp kim mangan-bismuth hoặc thành phần sắt-coban-gadolinium-terbium vô định hình, thay đổi tính chất từ ​​của chúng (như đôi khi người ta nói, thay đổi cực từ) khi được đốt nóng bằng chùm tia laser. Kết quả là, các vùng “biến đổi”—các dấu ghi—thay đổi độ phân cực của chùm ánh sáng phản xạ khác với phần còn lại của bề mặt. Nếu trong mạch hiển thị ở hình 1, một bộ phân cực được đặt ở đầu ra laser và một bộ phân tích được đặt phía trước photodiode, thì khi đọc, các tia phản xạ từ điểm đánh dấu và bề mặt không chạm tới sẽ gây ra phản ứng khác của photodiode. Sự khác biệt là rất nhỏ, logic “1” và “0” rất “tương tự” với nhau, nhưng các thiết bị điện tử hiện đại có thể phân biệt được chúng. Đối với một trang, toàn bộ đĩa được đặt trong từ trường hoặc được làm nóng và làm mát. Có vẻ như chu trình “ghi - đọc - xóa” có thể được lặp lại nhiều lần nếu cần thiết - đĩa từ không “mệt mỏi” và đây là ưu điểm chính của chúng. Nhưng thời gian lưu trữ này không chỉ vượt quá hai năm - ưu điểm của đĩa quang bị mất đi và khuyết điểm của đĩa từ được “mua lại”. Và một điều nữa. Đối với đĩa từ quang, điện thoại laser thông thường được thiết kế cho các đĩa có khả năng loại bỏ mật độ cao hoặc ổ đĩa vi mô không phù hợp—cần có người chơi mới.

Bất cứ ai cũng muốn mất đi thứ gì đó vốn đã ven biển - đó là lý do tại sao có các phương tiện có thể đảo ngược khác. Ở một số

Tờ 12

tr. 10Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

10

Khi phần song song bị đứt, một vết nứt dọc xảy ra - núm vú vỡ ra*). Nếu đối với bạn, có vẻ như các núm vú không đáng được quan tâm, thì tôi sẽ nói rằng các đường ống dẫn khí đốt nổ theo cách giống hệt nhau - dọc chứ không phải ngang. Trong trường hợp ống hình trụ, lý do của điều đặc biệt rất rõ ràng: khi bị nén, lõi của hình trụ không hề dài ra chút nào.

Tại sao tờ giấy rơi ra lại thẳng? Tôi cũng làm phiền nhiều bạn bè của tôi với câu hỏi này. đáp số phổ biến nhất là: đường Shiba là đường giao nhau của hai nửa phẳng của một tờ giấy. Và giao điểm của các mặt phẳng là một đường thẳng. Điều đáp số này không thuyết phục được tôi: một tờ giấy có thể được gấp hết cỡ, và khi đó nó sẽ không phẳng hoàn toàn, và đường Shiba vẫn sẽ thẳng. Bạn cũng có thể gấp giấy trên một bề mặt không bằng phẳng và kết quả sẽ tương tự.

Điều gì xảy ra với một mảnh giấy khi gấp lại? Một trong các vị trí của nó được chồng lên vị trí kia trong khi vẫn giữ khoảng cách - xét cho cùng, một tờ giấy là không thể mở rộng được (xem bài “Hình học của một tờ giấy” trong «Kvant» Số 9 năm 1988). Nói một cách toán học hơn, một chiếc lá riêng biệt sẽ xuất hiện và bảo toàn khoảng cách. Quá trình xử lý này được gọi là phép đo đẳng cự và đường Shiba là đường cong được hình thành bởi các điểm cố định của phép đo đẳng cự này.

Giả sử rằng đường Siba có độ cong khác 0. Bằng cách thụt lề từ các dòng Siba ở vị trí này bleiben và sang bên phải một khoảng nhỏ ε, chúng ta có được hai dòng có độ dài LεL_\varepsilon và L−εL_{-\varepsilon} - xem hình 3.

Vì độ cong khác 0 nên Lε>L>L−εL_\varepsilon > L > L_{-\varepsilon}. Mặt khác, phép đo đẳng cự được xử lý từ đường màu xanh này sang đường màu xanh khác. Do đó độ dài của chúng bằng nhau: Lε=L−εL_\varepsilon = L_{-\varepsilon}. nảy sinh mâu thuẫn chứng tỏ độ cong của đường màu đỏ bằng 0, tức là đường này thẳng*).

Như thường lệ, chúng tôi đã chứng minh được nhiều hơn những gì chúng tôi dự định. Isometry xảy ra không chỉ trên bề mặt phẳng. Ví dụ, một hình cầu đối xứng liên quan đến một mặt phẳng đi qua tâm và một hình trụ (không nhất thiết là hình tròn) liên quan đến một mặt phẳng vuông góc với trục. Các đường bao gồm các điểm cố định của các đường đẳng cự có tính chất là độ cong của chúng bằng không. Điều này có nghĩa là nếu không có đường thẳng trong một khoảng cách ngắn thì tốc độ thay đổi tương đối về độ dài tại mỗi điểm sẽ bằng 0: lim⁡ε→0Lε−LεL=0\lim_{\varepsilon \to 0} \frac{L_\varepsilon - L}{\varepsilon L} = 0 tại L,ε→0L, \varepsilon \to 0. Những đường như vậy được gọi là đường trắc địa (và chúng cũng được thảo luận trong bài viết “Về độ cong”). Tất nhiên, các đường trắc địa quay trong không gian, nhưng chỉ theo hướng vuông góc với bề mặt. Chúng cũng có thể được mô tả là quỹ đạo của một hạt tự do trên bề mặt, tức là các hạt chuyển động theo quán tính.

Lập luận của chúng tôi chứng minh định lý sau:

nếu hình học của một số bề mặt thay đổi hướng của nó và có một đường cong trên bề mặt, bao gồm

*) Để có lời giải thích khác, hãy xem tập sách “Bạn có hiểu vật lý không?” (M.: Znanie, 1967, bài toán Số 80).

*) Một lời giải thích khác được M. Gardner đưa ra trong một cuốn sách của ông.

Tờ 14

tr. 12Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

12

một diện tích nhỏ, giống như một sợi dây thun có xu hướng thay đổi chiều dài của nó. Độ cong trung bình của phim không thể khác 0 - xét cho cùng, với một sự dịch chuyển bình thường, diện tích của nó sẽ nhỏ, nhưng nó đã rất nhỏ. Do đó, các bề mặt có độ cong trung bình bằng 0 là bề mặt của mọi loại màng xà phòng. Chúng được gọi là minimalbimu và có thể có hình dạng khá phức tạp (xem bài viết “Bề mặt tối thiểu” trong «Kvant» Số 6, 1983).

Chúng ta hãy lấy một bề mặt lồi kín có diện tích SS và di chuyển nó theo hướng bình thường một khoảng ε\varepsilon. Diện tích ScS_c của bề mặt mới là bao nhiêu? Đáp số là như thế này:

Sc=S+2εI+4πε2,S_c = S + 2\varepsilon I + 4\pi\varepsilon^2,

trong đó II là tích phân của độ cong trung bình trên bề mặt ban đầu. Nhân tiện, hệ số 4l tại ε2\varepsilon^2 cũng bằng tích phân trên bề mặt - không chỉ là giá trị trung bình mà là độ cong Gaussian (điều này đã được chứng minh trong bài viết “Về độ cong”).

Công thức cho ScS_c có thể được chứng minh theo cách tương tự như trong trường hợp mặt phẳng, nghĩa là bằng cách xấp xỉ bề mặt bằng một khối đa diện. Bạn chỉ cần hiểu độ cong trung bình tương tự của các bề mặt đa diện là gì. Nhưng đây là một chủ đề cho một cuộc trò chuyện riêng…

Vấn đề 3*. Một bề mặt lồi kín có diện tích SS giới hạn thể tích VV. Khối lượng nào được giới hạn bởi viêm xoang trên bề mặt ε\varepsilon?

Độ cong thay đổi… con lắc. Tất nhiên là bạn đã nghe nói đến xưởng đúc tiền của Foucault. Và họ đã nhìn thấy anh ấy rất nhiều, chẳng hạn như ở Nhà thờ St. Isaac ở Leningrad. Mặt phẳng dao động của con lắc này quay tương đối với Trái đất theo thời gian. Lý do trở nên đặc biệt rõ ràng nếu con lắc được treo vào một cột. Mặt phẳng dao động của nó không đổi nhưng Trái đất quay nên mặt phẳng dao động của con lắc cũng quay tương đối với Trái đất. Khi đến gần xích đạo, hiệu ứng này yếu đi và tại xích đạo nó biến mất hoàn toàn.

Hành vi này của con lắc là do điểm treo của nó đang chuyển động (quay quanh trục Trái đất). Thật thuận tiện khi coi Trái đất đứng yên và chỉ có điểm treo của con lắc là chuyển động. Vì vậy, chúng ta cầm một sợi dây có tải trọng treo trên tay và lên đường. Đầu tiên chúng ta sẽ đi dọc theo đường xích đạo. Mặt phẳng dao động của con lắc sẽ không quay so với hướng chuyển động chỉ nhờ tính đối xứng, vì mặt phẳng xích đạo là mặt phẳng đối xứng của quả cầu. Vì lý do tương tự, hiệu ứng con lắc Foucault không có khi di chuyển dọc theo kinh tuyến và nói chung dọc theo bất kỳ vòng tròn lớn hơn nào của hình cầu - trên một quả cầu đứng yên, mỗi quả cầu có thể được coi là một đường xích đạo. Nếu quỹ đạo chuyển động là một đường cong tùy ý thì nó có thể được xấp xỉ bằng một đường đứt đoạn bao gồm các đoạn vòng tròn lớn. Khi di chuyển dọc theo các đoạn này, góc giữa chúng và mặt phẳng dao động không thay đổi, nhưng ở các góc của đường đứt nét hướng chuyển động sẽ quay so với hướng dao động. Do đó, quỹ đạo càng khác với vòng tròn lớn thì hiệu ứng con lắc Foucault càng mạnh.

Bây giờ chúng ta hãy giả sử rằng hành tinh này có hình dạng tùy ý, ví dụ như hình elipison (hoặc thậm chí là hình xuyến!). Chúng ta cũng giả sử rằng lực hấp dẫn vẫn vuông góc với bề mặt, và một lần nữa chúng ta đặt câu hỏi về bề mặt của con lắc khi điểm treo của nó chuyển động. Những đường cong nào trên bề mặt đóng vai trò là những đường tròn lớn của hình cầu? Tất nhiên, một đường trắc địa. Rõ ràng, nếu bạn đi theo đường trắc địa, mặt phẳng dao động sẽ không quay so với hướng chuyển động…

Nếu đường trắc địa nằm trong mặt phẳng hệ mét của bề mặt thì mọi thứ sẽ được chứng minh theo cách giống hệt như trong trường hợp hình cầu. Thật không may, trắc địa không bắt buộc phải có tính chất này (mặc dù, như chúng ta đã thấy, nếu có một mặt phẳng hệ mét, thì các đường cong nằm trong đó -

Tờ 15

tr. 13Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

13

trắc địa). Vấn đề có thể được cải thiện nếu chúng ta lấy một dải hẹp có chiều rộng 2ε trên bề mặt, trong đó đường trắc địa đóng vai trò là đường giữa. Chúng ta hãy xem xét tính đối xứng của dải này so với đường trắc địa. Tất nhiên, sự đối xứng này có thể không bảo toàn khoảng cách. Tuy nhiên, như chúng ta đã biết, những thay đổi về độ dài của đường trắc địa trong quá trình dịch chuyển theo hướng pháp tuyến có độ nhỏ thứ hai tính theo ε. Chúng tôi giả sử rằng độ biến dạng của chiều dài khi dải đối xứng là một đại lượng có độ nhỏ bậc hai tính bằng ε (tức là giới hạn của tỷ lệ biến dạng với ε bằng 0 tại ε→0).

Lý do này có thể được thực hiện đơn giản hơn. Để có được thước đo, bạn chỉ cần ấn chặt một dải giấy hẹp vào bề mặt (xem bài “Về độ cong”). Đường giữa của dải là trục đối xứng của nó. Đường trắc địa là trục đối xứng “gần như” của một dải trên bề mặt.

Vì vậy, hãy bắt đầu di chuyển dọc theo đường trắc địa. Góc α giữa phương dao động và phương chuyển động là hàm số theo thời gian t. Vì trắc địa, cho đến các số hạng nhỏ bậc hai, là trục đối xứng của một dải trên bề mặt, nên hàm α(t) là một hằng số cho đến các số hạng bậc hai trong t. Điều này có nghĩa là tích theo thời gian α′(t) bằng 0 đối với mọi t, tức là α(t) là một hằng số. Do đó, khi di chuyển dọc theo đường trắc địa sẽ không xảy ra hiệu ứng nam châm Foucault.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét một quỹ đạo chuyển động tùy ý. Nó có thể được mô phỏng gần đúng bằng một đường đứt gãy trắc địa và các dải dao động liên quan đến hướng chuyển động chỉ có thể được lặp lại ở các đỉnh của nó. Điều này có nghĩa là sự khác biệt giữa quỹ đạo và đường trắc địa càng lớn thì hiệu ứng từ càng mạnh. Đại lượng làm thay đổi sự khác biệt này được gọi là độ cong trắc địa của đường trên bề mặt. Nó được định nghĩa giống như độ cong của một đường trên mặt phẳng - đây là tốc độ thay đổi độ dài của đường cong trong một sự dịch chuyển bình thường. Vì vậy, nam châm là một thiết bị để thay đổi độ cong trắc địa của một đường trên một bề mặt.

Tất cả điều này có thể được nói khác. Trong bài viết “Về độ cong”, sự vận chuyển paalel trên bề mặt đã được xác định. Kết quả của nó phụ thuộc vào con đường mà nó xảy ra; nếu đường đi này là đường trắc địa thì mỗi hướng trong quá trình dịch chuyển sẽ duy trì một góc không đổi với nó. Điều kiện chuyển giao này được chỉ định duy nhất. Kết quả của chúng ta về nam châm có thể được phát biểu như sau: khi điểm treo từ chuyển động thì hướng dao động của nó được truyền song song với quỹ đạo chuyển động.

Hãy quay trở lại Trái đất và tìm tốc độ quay của mặt phẳng dao động của nam châm có chiều rộng φ. Góc quay mỗi ngày được hình thành bởi hướng ban đầu và hướng thu được từ nó bằng cách truyền song song dọc theo đường song song với chiều rộng φ. Để tìm góc này, chúng ta dựng một hình nón tiếp xúc với hình cầu dọc theo đường vĩ tuyến này (xem hình 7). sự truyền song song trên một hình cầu dẫn đến kết quả tương tự như trên một hình nón. Nhưng hình nón có thể được cắt và làm phẳng. Giả sử rằng góc yêu cầu bằng góc của hình cung tròn thu được. Và nó bằng 2π sin φ.

Bài toán
4. Chứng minh điều đó.
5. Tìm độ cong trắc địa của bề mặt hình cầu có bán kính R với chiều rộng φ.

Vì vậy, vòng quay của mặt phẳng dao động mỗi ngày là 2π sin φ, và tốc độ quay là 2π sin φ/24 radian mỗi giờ. Đối với nam châm trong Nhà thờ St. Isaac (φ≈60°), tốc độ này là khoảng 13° mỗi giờ.

Tờ 17

tr. 15Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

15

GIỚI THIỆU VỀ BỐN PHƯƠNG PHÁP X2=XX^2 = X

A. V. ZHIGLEVICH,
Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học
N. N. PETROV

Trước khi thuyết phục người đọc rằng phương trình x2=xx^2 = x không phải có hai lời giải như mọi người vẫn nghĩ mà là bốn, như đã nêu ở tiêu đề bài viết, chúng ta chuyển sang một thực tế khó hiểu sau đây. Nếu một số tự nhiên được đánh dấu (bằng ký hiệu thập phân) bằng số 0, 1, 5, 6 thì hình vuông của nó cũng được đánh dấu bằng chính số đó. Điều tương tự cũng áp dụng cho các kết thúc có hai chữ số 00, 01, 25, 76, tức là nếu nó kết thúc bằng một trong các cặp số này thì hình vuông của nó kết thúc bằng cùng một cặp số đó (ví dụ: 1762=30976176^2 = 30976, 2252=50625225^2 = 50625, v.v.). Các kết thúc có ba chữ số 000, 001, 625, 376 có tính chất tương tự. Đồng thời, không có phần cuối có một chữ số, hai chữ số hoặc ba chữ số nào có tính chất tương tự. Có chuyện gì vậy? Đáp số đưa ra Định lý. Đối với bất kỳ kk nào, có chính xác 4 bộ chữ số kk - 00…00, 00…01 và hai bộ chữ số khác, lần lượt kết thúc bằng một máy nhắn tin và một số sáu - có đặc tính sau: nếu một số tự nhiên kết thúc bằng một trong các bộ chữ số này thì hình vuông của nó kết thúc bằng cùng một bộ chữ số.

Để thuyết phục, chúng tôi đưa ra hai chứng minh cho định lý này. Tuy nhiên, trước tiên hãy tìm hiểu điều chúng ta phải chứng minh. Chúng ta đang tìm một số nguyên xx, 0⩽x<10k0 \leqslant x < 10^k sao cho với mọi số nguyên a⩾0a \geqslant 0 bình phương của số 10ka+x10^k a + x (đây là cách viết một số tùy ý có đuôi kk chữ số trùng với xx) có dạng

10kb+x,b — целое число. Но (10ka+x)2=10k(10ka2+2ax)+x2; поэтому наше условие состоит попросту в том, что x2−x делится на 10k. Итак, наша задача формулируется предельно просто: найти все целые x,0⩽x<10k, такие, что x2−x делится на 10k. Мы должны убедиться в том, что задача имеет 4 решения и что эти решения обладают указанным в формулировке теоремы свойствми.10^k b + x, \quad b \text{ — целое число. Но } (10^k a + x)^2 = 10^k (10^k a^2 + 2ax) + x^2; \text{ поэтому наше условие состоит попросту в том, что } x^2 - x \text{ делится на } 10^k. \text{ Итак, наша задача формулируется предельно просто: найти все целые } x, 0 \leqslant x < 10^k, \text{ такие, что } x^2 - x \text{ делится на } 10^k. \text{ Мы должны убедиться в том, что задача имеет 4 решения и что эти решения обладают указанным в формулировке теоремы свойствми.}

Bằng chứng đầu tiên. Vì vậy hiệu x2−x=x(x−1)x^2 - x = x(x - 1) phải chia hết cho 10k=2k5k10^k = 2^k 5^k. Nhưng các số xx và x−1x - 1 không thể chia hết cho 2 hoặc 5 cùng một lúc. Điều này để lại cho chúng ta bốn khả năng:

(1) xx chia hết cho 10k10^k;
(2) x−1x - 1 chia hết cho 10k10^k;
(3) xx chia hết cho 2k2^k và x−1x - 1 chia hết cho 5k5^k;
(4) xx chia hết cho 5k5^k và x−1x - 1 chia hết cho 2k2^k.

Vì x<10kx < 10^k, khả năng đầu tiên chỉ được thực hiện ở x=0x = 0; tương tự, khả năng thứ hai chỉ được thực hiện với x=1x = 1.

Trong trường hợp (3) số xx (và trong trường hợp (4) số x−1x - 1) là một trong các số a⋅2ka \cdot 2^k, trong đó 0⩽a<5k−10 \leqslant a < 5^k - 1. Tất cả những số này có số dư khác nhau khi chia cho 5k5^k: nếu b⋅2kb \cdot 2^k và c⋅2kc \cdot 2^k (0⩽b⩽c<5k0 \leqslant b \leqslant c < 5^k) có cùng số dư khi chia cho 5k5^k, thì (c−b)⋅2k(c - b) \cdot 2^k chia hết cho 5k5^k và do đó chia hết cho 10k10^k, điều này chỉ có thể thực hiện được với c=bc = b. Nhưng phần còn lại có thể xảy ra −5k-5^k, có nghĩa là phần nào trong số chúng được biểu thị một lần trong tập hợp số của chúng ta. Điều này có nghĩa là chính xác một trong các số a⋅2ka \cdot 2^k, chẳng hạn như a1⋅2ka_1 \cdot 2^k, có dư 1 khi chia cho 5k5^k và nếu x=a1⋅2kx = a_1 \cdot 2^k thì x−1x - 1 chia hết cho 5k5^k. Tương tự, chính xác một trong các số a⋅2ka \cdot 2^k, giả sử

Tờ 18

tr. 16Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

16

a2⋅2ka_2 \cdot 2^k có số dư 5k−15^k - 1 khi chia cho 5k5^k và nếu x−1=a2⋅2kx - 1 = a_2 \cdot 2^k thì xx chia hết cho 5k5^k.

Chúng tôi tin rằng trong mỗi số trong số bốn số ngẫu nhiên, nhu cầu xx tồn tại và là duy nhất, tức là chỉ có bốn số như vậy. Cũng rõ ràng rằng trong trường hợp (3) số xx tận cùng là 6 và trong trường hợp (4) là 5. Định lý đã được chứng minh.

Chúng tôi sẽ thực hiện bằng chứng thứ hai, giả sử rằng đã biết rằng không có nhiều hơn bốn số có thuộc tính được chỉ định (chúng tôi biết điều này từ bằng chứng đầu tiên, nhưng nó có thể dễ dàng được chứng minh trực tiếp). Ngoài ra, chúng ta áp dụng quy nạp trên kk: chúng ta sẽ giả sử rằng các số xk−1x_{k-1} và yk−1y_{k-1} đã được tìm thấy, lần lượt là năm và sáu, sao cho 0⩽xk−1<10k−10 \leqslant x_{k-1} < 10^{k-1}, 0⩽yk−1<10k−10 \leqslant y_{k-1} < 10^{k-1} và hiệu xk−12−xk−1x_{k-1}^2 - x_{k-1} và yk−12−yk−1y_{k-1}^2 - y_{k-1} đều chia hết cho 10k−110^{k-1}. bài toán của chúng ta là tìm các số xkx_k và yky_k có tính chất tương tự nhau.

Để tìm xkx_k, chúng ta bình phương xk−1x_{k-1} và lấy kk chữ số cuối cùng của hình vuông đó; do đó, xk−12=a⋅10k+xkx_{k-1}^2 = a \cdot 10^k + x_k. Hãy chứng minh rằng xk2−xkx_k^2 - x_k chia hết cho 10k10^k:

xk2−xk=(xk−12−a⋅10k)2−(xk−12−a⋅10k)=xk−14−2axk−12⋅10k+a2⋅102k−xk−12+a⋅10k=(xk−12−xk−1)(xk−12+xk−1)+10k(a2⋅10k+a−2axk−12).x_k^2 - x_k = (x_{k-1}^2 - a \cdot 10^k)^2 - (x_{k-1}^2 - a \cdot 10^k) = x_{k-1}^4 - 2ax_{k-1}^2 \cdot 10^k + a^2 \cdot 10^{2k} - x_{k-1}^2 + a \cdot 10^k = (x_{k-1}^2 - x_{k-1})(x_{k-1}^2 + x_{k-1}) + 10^k(a^2 \cdot 10^k + a - 2ax_{k-1}^2).

Không xk−12−xk−1x_{k-1}^2 - x_{k-1} chia hết cho 10k−110^{k-1} và xk−12+xk−1x_{k-1}^2 + x_{k-1} chia hết cho 10 (vì xk−1x_{k-1} và xk−12x_{k-1}^2 xảy ra là 5); điều đó có nghĩa là (xk−12−xk−1)(xk−12+xk−1)(x_{k-1}^2 - x_{k-1})(x_{k-1}^2 + x_{k-1}) chia hết cho 10k10^k.

Cấu trúc của yky_k phức tạp hơn một chút: bạn cần lấy kk chữ số cuối của số yk−15y_{k-1}^5. Bằng chứng cho thấy yk2−yky_k^2 - y_k chia hết cho 10k10^k gần như giống nhau:

yk2−yk=(yk−15−b⋅10k)2−(yk−15−b⋅10k)=yk−110−yk−15+10k⋅c=(yk−12−yk−1)(yk−18+yk−17+yk−16+yk−15+yk−14+10k⋅c,y_k^2 - y_k = (y_{k-1}^5 - b \cdot 10^k)^2 - (y_{k-1}^5 - b \cdot 10^k) = y_{k-1}^10 - y_{k-1}^5 + 10^k \cdot c = (y_{k-1}^2 - y_{k-1})(y_{k-1}^8 + y_{k-1}^7 + y_{k-1}^6 + y_{k-1}^5 + y_{k-1}^4 + 10^k \cdot c,

ở đâu c=b2⋅10k+b−2byk−15c = b^2 \cdot 10^k + b - 2by_{k-1}^5. Nhưng biểu thức yk−18+⋯+yk−14y_{k-1}^8 + \dots + y_{k-1}^4 chia hết cho 10,

bởi vì nó là tổng của năm chữ số tận cùng bằng 6 và hiệu yk−12−yk−1y_{k-1}^2 - y_{k-1} chia hết cho 10k−110^{k-1}; điều đó có nghĩa là yk−12−yk−1y_{k-1}^2 - y_{k-1} chia hết cho 10k10^k. Bằng chứng đã kết thúc.

Có thể thấy gì từ hai bằng chứng này? Từ cách chứng minh đầu tiên, rõ ràng tổng của số thứ ba và số thứ tư tìm được bằng 10k+110^k + 1 (thật vậy, 25+76=101,625+376=100125 + 76 = 101, 625 + 376 = 1001). Bằng chứng thứ hai chứng minh thứ tự hoàn hảo của weis: bốn chữ số tận cùng kk được giữ nguyên khi bình phương bằng cách thêm một chữ số vào bên trái! (Thật vậy, kk chữ số cuối cùng của số xk2x_k^2 là xk−1x_{k-1} và chỉ chữ số thứ kk tính từ cuối số xkx_k là mới; tương tự với yky_k.) Chúng ta có thể đã nhận thấy điều này trong các ví dụ bằng số của mình:

0—00—000—…
1—01—001—…
5—25—625—…
6—76—376—…

Như vậy, trong dãy 5, 25,…, xk−1x_{k-1}, xkx_k,…… sẽ có sự tăng vô hạn về số lượng ở bên trái, và tương tự như vậy ở dãy 6, 76,…, yk−1y_{k-1}, yky_k,…… Nếu không bỏ quá trình này, chúng ta sẽ nhận được hai “số” vô hạn (chúng ta viết chúng với 10 chữ số):

X=…8212890625,X = \dots 8212890625,
Y=…1787109376.Y = \dots 1787109376.

Chúng ta đặt từ “số” trong dấu ngoặc kép, nhưng, như bây giờ chúng ta sẽ thấy, một chuỗi vô tận như vậy có thể mang lại trạng thái của số thực, mặc dù chúng hơi khác thường.

Một loại số mới. Ví dụ, chúng ta hãy sử dụng siêu đỉnh cho dãy số bên trái vô hạn:

…a4a3a2a1a_4a_3a_2a_1.

Nếu dãy này, bắt đầu từ một vị trí nhất định, chỉ bao gồm các số 0, thì chúng ta sẽ nói rằng dãy siêu thẳng đứng của chúng ta là phổ biến.

Tờ 19

tr. 17Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

17

Hình 1. 6)
số thực; Ví dụ,
000132=132.

Như vậy, trong số các siêu số có tất cả các số tự nhiên thông thường (và 0), nhưng không chỉ có chúng. Các siêu số có thể được cộng và nhân (trong một cột) - xem hình 1, a và 1, b, và đối với các số thông thường, phép cộng và phép nhân này trùng với phép cộng và phép nhân thông thường. Điều thú vị là các siêu số luôn có thể được trừ theo bất kỳ thứ tự nào - kể cả trong một cột - hình 2 (đối với siêu số không có khái niệm “lớn hơn - nhỏ hơn”). Đặc biệt, bất kỳ siêu số nào cũng có thể được trừ khỏi số 0 (từ siêu số …000). Điều này có nghĩa là trong số các siêu số đều có những số âm thông thường; ví dụ: trên hình 3 là số -132=…99868.

Nhân tiện, điều rất thú vị là “số âm thông thường” chính xác là siêu số trong đó, bắt đầu từ một điểm nhất định, tất cả các chữ số đều là số chín.

Phép cộng và nhân các siêu số (cũng như phép trừ của chúng) có các thuộc tính thông thường: a+b=b+aa+b=b+a, ab=baab=ba, a+(b+c)=(a+b)+ca+(b+c)=(a+b)+c, a(bc)=(ab)ca(bc)=(ab)c, a(b+c)=ab+aca(b+c)=ab+ac, v.v. Đặc biệt, đối với bất kỳ siêu số xx nào, người ta có thể tính biểu thức x2−xx^2-x và Định lý của chúng tôi ngay sau đây.

Kết quả. Phương trình x2=xx^2=x có 4 siêu số lời giải: 0,1,X,Y.

Như vậy chúng ta đã chứng minh được kết quả này.

Làm sao vậy? Xét cho cùng, nếu các phép toán trên siêu số có các tính chất thông thường, thì chứng minh thông thường về thực tế là phương trình x2−xx^2-x có hai lời giải phải đạt. Hãy xem. Như trước đây, x2−x=x(x−1)x^2-x=x(x-1) vẫn chưa bị hủy. Điều này có nghĩa là nếu x2−x=0x^2-x=0 thì x=0x=0 hoặc x−1=0x-1=0. Nhưng tại sao? Ai nói rằng nếu tích của các siêu số abab aa và bb bằng 0 thì một trong các siêu số này bằng 0? Điều này là sai! Hơn nữa, chúng tôi biết rất rõ rằng XY=0XY=0.

Thật vậy, xkx_k chia hết cho 5k5^k và yky_k chia hết cho 2k2^k; Điều này có nghĩa là tích xkykx_k y_k chia hết cho 10k10^k, tức là nó kết thúc bằng kk số không. Điều này có nghĩa là nhân XX và YY với một cột, kết quả chúng ta sẽ nhận được một số 0. Đối với những người còn nghi ngờ, chúng tôi trình bày hình 4.

Nếu a≠0a\neq0, b≠0b\neq0 nhưng ab=0ab=0 thì aa và bb được gọi là ước số 0. Trong số các số không có ước số bằng 0, nhưng trong số các siêu số thì có, và đó chính là vấn đề.

Nhân tiện, bây giờ chúng ta đã rõ tại sao XX và YY là lời giải trong phương trình của chúng ta: xét cho cùng, X+Y=1X+Y=1 (hãy nhớ, xk+yk=10k+1x_k+y_k=10^k+1) và X(X−1)=−X(1−X)=−XY=0X(X-1)=-X(1-X)=-XY=0, và tương tự như vậy là Y(Y−1)=0Y(Y-1)=0.

Phương trình xm=xx^m=x. Nếu x2=xx^2=x, thì x3=x2⋅x=x⋅x2=xx^3=x^2 \cdot x=x \cdot x^2=x, x4=x3⋅x=x⋅x2=xx^4=x^3 \cdot x=x \cdot x^2=x và tương tự x5=xx^5=x, x6=xx^6=x, … Do đó, lời giải phương trình x2=xx^2=x là nghiệm của phương trình xm=xx^m=x với mọi mm. Phương trình xm=xx^m=x có lời giải khác không?

−684742192628−421968477372\begin{array}{c} -6847 \\ 4219 \\ 2628 \\ -4219 \\ 6847 \\ 7372 \\ \end{array}

Hình 2.

−0000000013299868\begin{array}{c} -000000 \\ 00132 \\ 99868 \\ \end{array}

Hình 3.

Tờ 20

tr. 18Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

18

Hãy bắt đầu với m=3m=3. Ngoài 0, 1, XX, YY, phương trình x3=xx^3=x còn có lời giải X−YX-Y:

(X−Y)3=X3−3X2Y+3XY2−Y3=X−3XY+3XY−Y=X−Y.\begin{align*} (X-Y)^3 &= X^3 - 3X^2Y + 3XY^2 - Y^3 \\ &= X - 3XY + 3XY - Y = X-Y. \end{align*}

(Nhân tiện, (X−Y)2=1(X-Y)^2=1, cũng ngụ ý rằng X−YX-Y thỏa mãn phương trình x3−xx^3-x.) Ngoài ra, bất kỳ lời giải nào của phương trình x3=xx^3=x đều có thể đổi dấu và điều này mang lại thêm bốn lời giải: −1,−X,−Y,Y−X-1, -X, -Y, Y-X. Vì vậy, chúng tôi đã tìm thấy chín lời giải:

0,1,−1,X,−X,Y,−Y,X−Y,Y−X.0, 1, -1, X, -X, Y, -Y, X-Y, Y-X.

Bài tập 1. Chứng minh rằng chín nghiệm này bao gồm tất cả các phương trình lời giải x3=xx^3=x.

Trường hợp m=4m=4 (cũng như trường hợp chẵn mm nói chung, xem định lý bên dưới) không thú vị:

Bài tập 2. Chứng minh rằng phương trình x4=xx^4=x có cùng hệ số lời giải với phương trình x2=xx^2=x.

Nhưng tại m=5m=5 một lời giải mới xuất hiện. Để mô tả chúng, chỉ cần chỉ ra một trong số chúng là đủ và điều này có thể được thực hiện như thế này. Hãy tạo một chuỗi zkz_k, trong đó z1=2z_1=2 và số zkz_k bao gồm kk chữ số cuối của số zk−1z_{k-1}:

z1=2,z2=32,z3=432,…z_1=2, z_2=32, z_3=432, \dots

Bài tập 3. Chứng minh rằng zkz_k thu được từ zk−1z_{k-1} khi viết một từ có một chữ số và zk−2=zkz_{k-2}=z_k với mọi kk đều chia hết cho 10k10^k.

Các số zkz_k tạo thành siêu số (ta viết 10 chữ số):

Z=…9879186432.Z = \dots 9879186432.

Bài tập 4. Phương trình x5=xx^5=x có mười lăm phương trình lời giải: chín phương trình lời giải x3=xx^3=x (xem phương trình 1) và một phương trình khác Z,−Z,X−Z,Z−X,X+Z,−X−ZZ, -Z, X-Z, Z-X, X+Z, -X-Z.

mm lớn mới lời giải không xuất hiện. Bạn đọc có thể tự mình chứng minh định lý sau:

Nếu mm là số chẵn thì phương trình xm=xx^m=x có (trong siêu số) giống lời giải với phương trình x2=xx^2=x. Nếu mm có dạng 4n−14n-1 thì phương trình xm=xx^m=x có cùng dạng lời giải với phương trình x3=xx^3=x. Nếu mm có dạng 4n+14n+1 thì phương trình xm=xx^m=x có cùng dạng lời giải với phương trình x5=xx^5=x.

Chúng ta hãy đưa ra một công thức khác liên quan đến phương trình xm=1x^m=1:

Nếu mm là số lẻ thì phương trình xm=1x^m=1 có một lời giải (x=1)(x=1) duy nhất. Nếu mm chia hết cho 2 nhưng không chia hết cho 4 thì phương trình xm=1x^m=1 có bốn lời giải: 1,−1,X−Y,Y−X1, -1, X-Y, Y-X. Nếu mm chia hết cho 4 thì phương trình xm=1x^m=1 có tám lời giải: 1,−1,X−Y,Y−X,X−Z,Z−X,X+Z,−X−Z1, -1, X-Y, Y-X, X-Z, Z-X, X+Z, -X-Z.

Hai bài tập nữa. Bài tập 5. Đối với số (phổ biến) nào mm thì phương trình mx=1mx=1 có thể giải được trong siêu số (tức là phân số chung nào có trong các siêu số)?

Bài tập 6. Định lý Fermat của Belika có đúng cho các siêu số không: nếu nn là một số (phổ biến) lớn hơn 2 thì không có siêu số nào khác 0 X,Y,ZX, Y, Z sao cho Xn+Yn=ZnX^n+Y^n=Z^n?

Lưu ý cuối cùng. Nếu bạn thấy điều gì đó quen thuộc ở những con số siêu lớn, đừng ngạc nhiên; Những con số này quen thuộc với mọi nhà toán học là “số nguyên 10 adic”. Tất cả những điều khó chịu, hay đúng hơn là tất cả những điều ngạc nhiên mà chúng ta gặp phải ở đây, đều có liên quan đến thực tế rằng 10 là một số tổng hợp; đặc biệt, trong các số pp-adic có số nguyên tố pp, phương trình x2=xx^2=x sẽ có, như mong đợi, 2 lời giải. Có thể nói rằng nếu hệ thống số của chúng ta có cơ sở đơn giản thì chúng ta đã tìm được tài liệu cho một bài viết như thế này.

Tờ 21

tr. 19Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

19

NHƯ NGƯỜI ẤN ĐỘ
Ném MỘT TOMAHAWK?

Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học
V. A. DAVYDOV

Chiếc tomagazok huýt sáo lên khuôn mặt của Heyward và,
cắt đi vài lọn tóc mặn của Ali
sy, run rẩy trên cái cây phía trên cô ấy
tro
D. F. Cooper. Người Mohican cuối cùng.

Những chàng trai của thế hệ này, có
tuổi thơ là vào những năm sáu mươi
Nhiều năm, vẫn có lúc các chàng trai say mê đọc tiểu thuyết của Cooper và Mine Reid, mơ về cuộc sống và những cuộc phiêu lưu giữa các bộ lạc da đỏ ở Bắc Mỹ. Tìm được một giờ rảnh rỗi và trang bị một sợi dây thừng màu trắng, chúng tôi lao vào sân, nơi chúng tôi cố gắng trói một bụi cây nào đó, một cành cây nhô ra và đôi khi là một con mèo xui xẻo đã liều lĩnh bò ra khỏi tầng hầm để phơi nắng nhưng không thành công. Nhưng điều khiến chúng tôi ngưỡng mộ nhất là sự hoàn hảo đáng kinh ngạc khi sử dụng vũ khí chính của các chiến binh Ấn Độ - tomahawk.

Thật khó để tìm thấy một tác giả viết tiểu thuyết “Ấn Độ” mà không dành ít nhất một vài tập cho nghệ thuật ném rìu tuyệt vời. Sự quan tâm đến vấn đề này liên tục được thúc đẩy bởi điện ảnh. Vào thời điểm đó, các bộ phim “Ấn Độ” định kỳ xuất hiện trên màn ảnh của chúng ta, dành cho những anh hùng trong đó luôn có cơ hội ném tomahawk vào mục tiêu một hoặc hai lần. Lấy cảnh này làm ví dụ. Ngọn lửa Ấn Độ quyết định trừng phạt ERO mặt tái mét, người đã làm điều gì sai trái với anh ta. Họ trói anh ta lại

Tờ 22

tr. 20Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

20

vào bức tường của túp lều, sau đó mỗi người tham gia vụ thảm sát ném một quả tomahawk vào anh ta. Chiếc rìu cuối cùng cắt đứt sợi dây, và khi nạn nhân bất tỉnh vì sợ hãi, trượt xuống đất, khán giả nhìn thấy với sự ngưỡng mộ hình dáng cơ thể người trên tường, được tạo thành bởi những chiếc tomahawk lao xuống đó. Sau khi đến rạp chiếu phim, chúng tôi đặc biệt muốn, nếu không muốn học cách ném rìu - chúng tôi hiểu rằng điều này nằm ngoài khả năng của cậu bé mặt lướt đi - thì ít nhất cũng phải hiểu được kỹ năng kỹ thuật của người da đỏ.

Giờ đây, có vẻ như sự quan tâm của bọn trẻ đối với “vấn đề người da đỏ” đã giảm xuống, và chẳng hạn, các con tôi sẽ không còn có thể phân biệt Huron với Comanche nữa và liệu có đau lòng khi biết Osceola là ai không? Tuy nhiên, họ không thờ ơ với khả năng sử dụng vũ khí truyền thống của thổ dân Bắc Mỹ một cách đáng kinh ngạc.

Ý tưởng làm cơ sở cho lý thuyết ném rìu do độc giả đề xuất đã ra đời khi chúng tôi bắt đầu thường xuyên đi bộ đường dài. Trong thời gian rảnh rỗi, chúng tôi tìm thấy một cây chết để sử dụng trong trại (có rất nhiều trong rừng của chúng tôi) và cố gắng dùng rìu đánh nó. Đây là nơi một sự thật đáng chú ý được đưa ra ánh sáng. Hóa ra là nếu bạn đứng cách cây một khoảng nhất định, khả năng một chiếc rìu ném sẽ đập vào nó (và không bật ra, đập vào mông hoặc tay cầm) sẽ tăng mạnh. Đồng thời, chỉ cần mài giũa tối thiểu là có thể học được (tất nhiên là đứng ở khoảng cách này) để đánh cây khô chẳng hạn trăm lần một lần. Nỗ lực tìm hiểu hiện tượng này cho phép tác giả xây dựng mô hình được đề xuất dưới đây. Chúng ta sẽ thấy rằng để một người có thể sử dụng một chiếc tomahawk, không nhất thiết phải sinh ra là người da đỏ; Trên thực tế, tất cả những gì bạn cần làm là phát triển khả năng ước tính khoảng cách bằng mắt và mọi thứ khác sẽ tự giải quyết.

Bây giờ chúng ta chuyển sang xem xét mô hình. Rõ ràng, bài toán tự nhiên tách thành hai.

Đầu tiên, bạn chỉ cần có thể đập rìu vào cột hoặc cây khô; Thứ hai, nên đánh bằng lưỡi dao chứ không nên đánh bằng mông hay rìu. Chúng tôi giả định rằng người đọc có thể giải quyết được vấn đề đầu tiên.

Chuyển động của tay khi ném xảy ra như sau. Bàn tay cầm rìu quay ở khuỷu tay với một vận tốc góc nhất định ω\omega, và cú ném xảy ra vào thời điểm vận tốc của khối tâm rìu hướng theo phương ngang. Nói một cách chính xác, nếu chúng ta muốn chiếc rìu xuất hiện ở một điểm nhất định trên cột thì hướng vận tốc của nó tại thời điểm ném có thể khác với phương ngang. Tuy nhiên, chúng tôi đặt ra cho mình một bài toán khiêm tốn hơn: chỉ cần cắm tomahawk vào một cột đứng thẳng đứng (bất kể ở điểm nào). Với công thức này, người ta có thể yêu cầu và chấp nhận lời giải Trái đất. Tác dụng của trọng lực sẽ làm cho chiếc rìu xuất hiện trong cột thấp hơn một chút.

Trong mô hình của chúng tôi, người ta tin rằng - và điều này rất quan trọng - rằng khi ném rìu, rìu sẽ không bị xoắn một cách chua chát. Với tất cả mong muốn, điều thực tế là cần thiết (và người đọc có thể dễ dàng xác minh điều này từ kinh nghiệm của chính mình) là tạo cho tomahawk một vòng quay bổ sung đáng chú ý với chuyển động của axit trong một thời gian ngắn sau khi ném. Vì vậy, tại thời điểm ném, chúng ta chỉ cần thả chiếc rìu ra, để nó tiếp tục di chuyển tự do.

Hãy nhập các tham số sau (xem hình ở trang 19): ll - khoảng cách từ tâm quay của cánh tay ở khuỷu tay đến điểm BB, một vị trí nhất định trên rìu nơi chúng ta cầm rìu; aa — khoảng cách từ điểm BB đến điểm MM — khối tâm của trục; α\alpha là góc tạo bởi bàn tay và chiếc rìu. Góc α\alpha có thể thay đổi trong một số giới hạn nhất định, nhưng thuận tiện nhất là ném khi α≈π/2\alpha \approx \pi/2. Trong trường hợp này, tốc độ chuyển động của khối tâm của chiếc rìu được ném sẽ mô tả dạng sau:

v=ωa2+l2.v = \omega \sqrt{a^2 + l^2}.

Tờ 23

tr. 21Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

21

Bây giờ chúng ta hãy xác định vận tốc góc quay của tomahawk đang bay. Cách dễ nhất để thực hiện việc này là vào hệ thống báo cáo, di chuyển cùng với khối tâm của chiếc rìu với tốc độ vv. Trong hệ thống báo cáo này, điểm MM (tâm khối) bị chôn vùi và điểm BB (giống như tất cả các điểm khác của tomahawk) quay xung quanh nó; tốc độ uu của điểm BB tại bất kỳ thời điểm nào được hướng vuông góc với trục và bằng ωBa\omega_B a, trong đó ωB\omega_B là vận tốc góc quay của tomahawk đang bay. Trong hệ thống báo cáo cố định, điểm BB tại thời điểm ném có tốc độ ωl\omega l, hướng vuông góc với ll, tức là dọc theo chiếc rìu. Như vậy,

u=ωBa=v2−(ωl)2.u = \omega_B a = \sqrt{v^2 - (\omega l)^2}.

Thay v=ωa2+l2v = \omega \sqrt{a^2 + l^2}, ta được

ωBa=ωa, т. е. ωB=ω\omega_B a = \omega a, \text{ т. е. } \omega_B = \omega

một chiếc tomahawk được ném sẽ quay với tốc độ góc ω\omega, bằng tốc độ góc quay của cánh tay khi ném. Kết luận này sẽ vẫn đúng ngay cả khi góc α\alpha khác với π/2\pi/2. Kết quả thu được, mặc dù đơn giản, nhưng rất quan trọng. Thật vậy, từ đó suy ra rằng tỷ số giữa tốc độ tịnh tiến của khối tâm tomahawk với vận tốc góc quay của nó không phụ thuộc vào “lực ném” (vào xung lực truyền tới chiếc rìu tại thời điểm ném) và bằng v/ω=a2+l2v/\omega = \sqrt{a^2 + l^2}. Điều này có nghĩa là khoảng cách LnL_n mà chiếc rìu sẽ bay sau khi thực hiện nn vòng quay cũng không phụ thuộc vào lực ném. Xét rằng thời gian cần thiết để chiếc rìu quay nn là 2πn/ω2\pi n/\omega, ta tìm thấy LnL_n:

Ln=2πna2+l2.L_n = 2\pi n \sqrt{a^2 + l^2}.

Chúng tôi đi đến một kết luận đáng chú ý: có một “phổ” khoảng cách LnL_n, và để ném thành công, bạn cần phải cách mục tiêu một khoảng cách

Ln+arctg(l/a)a2+l2L_n + \arctg (l/a)\sqrt{a^2 + l^2}

(sự xuất hiện của số hạng thứ hai là do tại thời điểm ném cán rìu tạo thành một góc với phương thẳng đứng bằng arctg(l/a)\arctg (l/a)).

Hãy ước tính giá trị của các phần tử của “lượng tử” L1L_1, tức là khoảng cách mà chiếc rìu đã bay được một vòng. Hãy lấy l=33l = 33 cm, a=20a = 20 cm (tác giả tự lấy số đo bằng tay và bằng rìu của thợ mộc cá nhân). Tính toán cho L1=2,42L_1 = 2,42 m. Như vậy, một chiếc rìu được ném từ khoảng cách 2,82 m (nhớ rằng đến L1L_1 bạn cũng cần thêm số hạng với arctigens), thực hiện một vòng sẽ trúng mục tiêu.

Kinh nghiệm cho thấy rằng thực tế mà không cần bất kỳ sự huấn luyện nào, bạn có thể bắn trúng mục tiêu thành công từ khoảng cách L1L_1 và L2L_2. Việc vươn lên các “cấp độ lượng tử” tiếp theo vốn đã khó khăn hơn, nhưng nhiều người quen của tác giả mà không có sự cải thiện rõ rệt đều ở tầm cỡ một cái cây khô từ khoảng cách L4L_4, vượt quá 10 m.

“Tất cả điều này thật tuyệt vời,” người đọc sẽ nói. “Tuy nhiên, người Ấn Độ có khả năng bắn trúng mục tiêu không chỉ từ khoảng cách LnL_n. Làm thế nào anh ta có thể làm được điều này?

Có vẻ như mọi thứ đều rất đơn giản. Mô hình của chúng tôi có một tham số aa, rất dễ thay đổi: để làm điều này, ngay khi ném tomahawk, hãy nắm lấy một vị trí khác trên tay cầm của nó. Trong trường hợp này, “phổ” cũng sẽ khác. Do đó, sự thay đổi vị trí của điểm chụp BB dẫn đến việc làm mờ các “cấp độ” LnL_n và hình thành “cấu trúc vùng” theo nghĩa bóng của chính nó. Ở trong một trong những vùng được phép này, bạn có thể chọn vị trí của điểm BB (hoặc tương tự, tham số aa) và thực hiện cú ném thành công. Hơn nữa, nếu bạn sử dụng tomahawk có tay cầm đủ dài, bạn có thể thêm các vùng chồng lên nhau tương ứng với các cấp độ kết nối LnL_n và Ln+1L_{n+1}. Hãy để chúng tôi ước tính độ dài của tay cầm cần thiết cho việc này

Tờ 24

tr. 22Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

22

ki bb. Rõ ràng, để các vùng liền kề chồng lên nhau, bài toán sau đây phải được thực thi:

2πnl2+b2=2π(n+1)l2+amin⁡2,2\pi n \sqrt{l^2 + b^2} = 2\pi (n + 1)\sqrt{l^2 + a_{\min}^2},

trong đó amin⁡a_{\min} là khoảng cách tối thiểu từ điểm BB đến tâm khối MM. Kinh nghiệm cho thấy nếu aa nhỏ hơn 10 cm thì ném rìu là bất tiện. Do đó, để ước tính bb, giá trị amin⁡a_{\min} có thể lấy bằng 10 cm. Giải phương trình cuối cùng, ta tìm được bb:

b=1n(2n+1)l2+(n+1)2amin⁡2.b = \frac{1}{n} \sqrt{(2n + 1)l^2 + (n + 1)^2a_{\min}^2}.

Việc xem xét biểu thức này cho thấy rằng cần có trục dài nhất để chồng lên vùng thứ nhất và vùng thứ hai, tức là đối với n=1n = 1. Thay các giá trị l=33l = 33 cm, amin⁡=10a_{\min} = 10 cm, n=1n = 1 vào công thức cho bb, ta được b≈60b \approx 60 cm. Để bao phủ vùng thứ hai và thứ ba (n=2n = 2), chỉ cần có một chiếc tomahawk với chiều dài tay cầm b=40b = 40 cm, v.v. Vì vậy, để có thể bắn trúng mục tiêu từ mọi khoảng cách, các giá trị bb phải khá lớn. Không có gì ngạc nhiên khi tomahawks của Ấn Độ có tay cầm dài như vậy!

Trên thực tế, bạn có thể sử dụng chiều dài rìu ngắn hơn: chiếc rìu có thể bị chặt thành cây khô ở cả phần trên và phần dưới của khu rừng, điều này dẫn đến việc thu hẹp thêm ranh giới của các khu vực được phép. Kinh nghiệm của tác giả cho thấy chỉ cần một chiếc rìu dài 50 cm là đủ.

Vì vậy, mô hình được xem xét cho thấy rằng việc học cách ném tomahawk chính xác không quá khó. Bạn chỉ cần ước tính khoảng cách tới mục tiêu và giữ chiếc rìu ở vị trí thích hợp trên tay cầm của nó. Trong trường hợp này, chiếc rìu có thể được lập trình trước bằng cách đánh dấu các vạch chia trên trục tương ứng với khoảng cách đã cho đến mục tiêu.

Nhưng người Ấn Độ ném tomahawk như thế nào? Rất có thể họ làm điều này theo cách được mô tả ở trên. Nhưng có lẽ họ cũng có thể vặn rìu bằng bàn chải? Tác giả không biết điều này vì ông không biết người Ấn Độ nào cả. Tất cả những gì còn lại là phát hiện ra rằng một ngày nào đó một cuộc làm quen như vậy sẽ xảy ra, và thậm chí khi đó tác giả sẽ không bỏ lỡ cơ hội tìm hiểu thêm những bí mật của môn nghệ thuật tuyệt vời này.

Ném Tomahawk là một môn thể thao thú vị. có thể anh ấy sẽ tìm thấy những người theo dõi mình trong số chúng tôi, những người sẽ thành lập một hiệp hội, thực hiện các cuộc thám hiểm về phía bắc và - ai biết được? - liệu nó có bao giờ được đưa vào chương trình Olympic không?

Tờ 25

tr. 23Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

23

Bài tập
M1191 — M1195, F1198 — F1202

M1191. Giả sử A1,A2,A3,…A_1, A_2, A_3, \dots là một dãy điểm nhất định trên mặt phẳng. Bắt đầu từ điểm neokota T0T_0, chúng ta xây dựng chuỗi T1,T2,T3,…T_1, T_2, T_3, \dots, trong đó TnT_n là một điểm đối xứng với Tn−1T_{n-1} so với AnA_n (n=1,2,3,…n=1, 2, 3, \dots).

Chuỗi AnA_n phải thỏa mãn những điều kiện cần và đủ nào để chuỗi TnT_n tuần hoàn đối với bất kỳ lựa chọn điểm T0T_0 nào (tức là Tn+p=TnT_{n+p}=T_n đối với một số pp đối với tất cả nn)?

I. F. Akulich

M1192. Được biết, tất cả các cạnh của khối đa diện MM đều bằng nhau và chạm vào một quả bóng nhất định.
a) Cho một trong các mặt MM có số cạnh lẻ. Chứng minh rằng tồn tại một quả cầu ngoại tiếp MM.
b) Có nhất thiết phải theo các điều kiện ở a) quả bóng được viết bằng MM tồn tại không?
b) Cho tất cả các mặt MM có cùng số cạnh. Chứng minh rằng tồn tại một quả bóng được viết bằng MM.
d) Theo các điều kiện ở điểm b) có cần thiết phải tồn tại một quả bóng viết không?

V. A. Senderov

M1193*. Chứng minh (với mọi số a,b,c,x,y,za, b, c, x, y, z) bất đẳng thức
ax+by+cz+(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥23(a+b+c)(x+y+z).ax + by + cz + \sqrt{(a^2 + b^2 + c^2)(x^2 + y^2 + z^2)} \geq \frac{2}{3}(a + b + c)(x + y + z).
V. Curtoaje (Romania)

M1194. a) Từ điểm MM bên trong hình chữ nhật ABCDABCD có diện tích SS, vẽ các đường phân giác ME,MF,MG,MHME, MF, MG, MH của tam giác AMB,BMC,CMD,DMAAMB, BMC, CMD, DMA. Chứng minh rằng diện tích S0S_0 của tứ giác EFGHEFGH thỏa mãn các bất đẳng thức sau:
38S<S0≤12S.\frac{3}{8}S < S_0 \leq \frac{1}{2}S.
b) Đối với những điểm như vậy MM đẳng thức S0=S/2S_0 = S/2 có đúng không?
A. A. Azamov

M1195. Trình tự x1,x2,…x_1, x_2, \dots sao cho mọi số tự nhiên mm và nn
∣xm+n−xm−xn∣<1/(m+n).|x_{m+n} - x_m - x_n| < 1/(m+n).
Chứng minh rằng dãy số này là một cấp số cộng.
O. T. Izhboldin

F1198. Một ống có bán kính RR được đổ đầy cát đến độ cao H(H>200R)H(H > 200R). Mật độ cát qq. Tìm lực ép tối thiểu của cát tác dụng lên đáy ống. Được biết, đây

Tờ 26

tr. 24Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

24

nước trên bề mặt nằm ngang tạo thành một ngọn đồi có góc giới hạn ở chân γ0\gamma_0 (hình 1), và góc này nhỏ (γ0∼0,1\gamma_0 \sim 0,1 rad). Hệ số ma sát tĩnh giữa cát và vật liệu bằng μ\mu.

A. N. Semenov

F1199. Theo kinh nghiệm, người ta biết rằng tốc độ của sóng trên bề mặt đại dương, có chiều dài λ=10\lambda = 10 m, bằng v=4v = 4 m/s. Giả sử rằng trong đại dương ở độ sâu lớn có một mặt phân giới, phía trên có ít nước mặn hơn và phía dưới có nhiều nước mặn hơn, sao cho chênh lệch mật độ của nước là Δρ=1\Delta \rho = 1 kg/m3^3. Có thể có sóng dọc theo ranh giới này (gọi là sóng nội bộ). Tìm tốc độ của sóng có chiều dài λ=10\lambda = 10 m. Coi biên độ của sóng là nhỏ.

V. V. Geojavev

F1200. Có hai chiếc ly giống hệt nhau trên bàn, một trong số đó đựng trà nóng. Nhiệt độ trà t0t_0. Trà cần được làm nguội đến nhiệt độ tkt_k. Điều này có thể được thực hiện theo hai cách:

  1. ngay lập tức rót trà vào ly thứ hai và đợi cho đến khi trà nguội đến nhiệt độ tkt_k;
  2. đợi cho đến khi trà nguội đến một nhiệt độ nhất định t1t_1 sao cho sau khi rót vào ly thứ hai, nhiệt độ của trà ngay lập tức trở thành tkt_k.

Cách nào là nhanh nhất? Được biết, độ truyền nhiệt của kính với vật nào đó tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa kính và môi trường; sự trao đổi nhiệt giữa tấm kính và tấm kính diễn ra rất nhanh. Nhiệt dung của ly là C0C_0, nhiệt dung của trà là CC.

K. S. Vedoye

F1201. Có một thiết bị điện tử phi tuyến R~\tilde{R}. hình 2 hiển thị biểu đồ về sự phụ thuộc của dòng điện qua thiết bị với điện áp trên nó (ở phần 1-2 và 3-4 độ chồng chéo của biểu đồ là rất lớn). Các trạng thái được tập hợp từ R~\tilde{R}, một cuộn dây có độ tự cảm LL và pin có emf bằng U0U_0 (thiết bị được bật với cực “đúng” tương ứng với biểu đồ). Vẽ đồ thị cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian và tìm chu kỳ dao động của dòng điện.

K. S. Vedoye

F1202. Trong quá trình phóng điện ở neon loãng (Ne) ở nhiệt độ phòng, một phần rất nhỏ nguyên tử neon phân hủy thành electron và ion (khối lượng của MM nguyên tử neon gấp 4⋅1044 \cdot 10^4 lần khối lượng của mm electron). Độ dài đường đi tự do của các electron (tức là khoảng cách trung bình mà một electron di chuyển mà không va chạm) là l=0,1l = 0,1 mm. Chất khí nằm trong điện trường có hiệu điện thế E=10E = 10 V/cm. Hãy ước tính “nhiệt độ” của các electron tương ứng với động năng trung bình của chúng. Hằng số lớn k=1,38⋅10−23k = 1,38 \cdot 10^{-23} J/K, điện tích electron e=−1,6⋅10−19e = -1,6 \cdot 10^{-19} Cl.

D. A. Kuptsov

Tờ 27

tr. 25Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

25

Lời giải bài toán
M1166 — M1169, F1178 — F1182

Thay thế p,q,rp, q, r bằng các số đối của chúng nếu cần, chúng ta có thể quy vấn đề về trường hợp hai trong số các số p,q,rp, q, r, ví dụ pp và qq, không dương và số thứ ba (số rr) không dương. Do đó, theo bất đẳng thức tam giác c2≥(a−b)2c^2 \geq (a-b)^2,
a2pq+b2qr+c2rp≤a2pq+b2qr+(a−b)2rp=a2p(q+r)+b2r(q+p)−2abrp=−(ap+br)2≤0.a^2 pq + b^2 qr + c^2 rp \leq a^2 pq + b^2 qr + (a-b)^2 rp = a^2 p(q+r) + b^2 r(q+p) - 2abrp = -(ap+br)^2 \leq 0.
Vâng. Sh. Mustafaev

M1167. Có bao nhiêu hoán vị của các số 1,2,...,n1, 2, ..., n trong đó, với bất kỳ số ii nào không đứng ở vị trí đầu tiên thì ít nhất một trong các số i−1i-1 và i+1i+1 nằm ở bên trái của ii?

Đáp số: 2n−12^{n-1}. Đặt số kk ở vị trí đầu tiên. Lưu ý rằng nếu k>1k > 1 thì các số k−1,k−2,...,1k-1, k-2, ..., 1 nằm trong hoán vị của chúng ta theo thứ tự giảm dần (nếu chúng ta di chuyển từ trái sang phải). Thật vậy, theo điều kiện, ở bên trái của số 1 phải có 2, ở bên trái của 2-1 hoặc 3, tức là 3, ở bên trái của 3-2 hoặc 4, tức là 4, v.v. Tương tự, với k<nk < n số k+1,k+2,...,nk+1, k+2, ..., n theo thứ tự tăng dần, vì ở bên trái của nn phải có n−1n-1, ở bên trái của số n−1n-1 là số n−2n-2, v.v. Do đó, bất kỳ hoán vị được sắp xếp lại nào cũng được xác định duy nhất bởi tập hợp các vị trí bị chiếm bởi các số 1,2,...,k−11, 2, ..., k-1 (những vị trí như vậy có thể không tồn tại nếu k=1k=1, tức là đối với hoán vị 1,2,...,n1, 2, ..., n). Số lượng các bộ này bằng số tập hợp con của tập hợp các phần tử n−1n-1 - tất cả các vị trí ngoại trừ vị trí đầu tiên, tức là 2n−12^{n-1}.

A. V. Anzhans

M1168*. Đất nước có 1989 và 4000 (mỗi con đường nối hai thành phố). Chứng minh rằng có thể chọn được một đường vòng đi qua không quá 20 thành phố.

Hãy gọi một thành phố là “ngược dòng” nếu có không quá 2 con đường dẫn từ nó. Hãy xóa thành phố thuộc tỉnh vành đai, nếu có, khỏi bản đồ đất nước, cùng với những con đường dẫn từ đó. Hãy tạo một bản đồ mới theo cách tương tự và tiếp tục xóa các thị trấn cấp tỉnh cho đến khi chúng biến mất. Số lượng đường mà chúng ta có thể xóa trong trường hợp này không vượt quá 2·1989, tức là nhỏ hơn 4000; nên ít nhất một thành phố sẽ còn lại.

Hãy chọn bên trái trong số các thành phố còn lại. Ít nhất 3 con đường thoát ra khỏi nó, cũng như từ các thành phố còn lại khác. Hãy đi dọc theo một trong số chúng và mỗi khi đến một thành phố mới, chúng ta sẽ ngạc nhiên hơn nữa dọc theo một trong những con đường, khác với con đường mà chúng ta đã đi qua. Nếu 2 tuyến đường bất kỳ bao gồm không quá 10 đường kết thúc ở cùng một thành phố thì chúng ta sẽ nhận được tuyến đường vành đai mong muốn không quá 20 đường (xem hình). Nhưng không thể khác được, vì số lượng tất cả các tuyến đường như vậy không nhỏ hơn 3+3⋅2+3⋅22+...3+3\cdot 2+3\cdot 2^2+...

Tờ 28

tr. 26Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

26

…+3 · 2^9=3069, và số lượng thành phố, tức là số điểm cuối có thể có của các tuyến đường này, không quá năm 1989.

lời giải này có thể được khái quát hóa cho trường hợp nn thành phố và mm đường. Là kết quả của việc “phân chia” bản đồ hiện trạng thành phố, từ đó có ít nhất ss đường, trong đó ss là số nhỏ nhất sao cho s≥m/ns \geq m/n. Và sự khác biệt với các tuyến đường không giao nhau cho phép chúng ta chứng minh sự tồn tại của một chu kỳ (tuyến đường tròn) của ll đường, trong đó

l≤2[log⁡s−1n(s−2)+2s+1]l \leq 2[\log_{s-1} \frac{n(s-2)+2}{s} +1]

(dấu ngoặc vuông chỉ phần nguyên của số). Cụ thể, với n=1989n=1989 và m=4000m=4000, chúng ta nhận được s=3s=3 và l≤20l \leq 20.

Một câu hỏi thú vị khác là: với bao nhiêu con đường mm giữa nn thành phố, chúng ta có thể tìm thấy một hệ thống đường không chứa các chu trình có độ dài dd? Sử dụng một ước tính khá phức tạp về số lượng đường trung bình trong một hệ thống như vậy, có thể thấy rằng điều này có thể thực hiện được với

m<p(n(n−1)2−n22d),m < p \left( \frac{n(n-1)}{2} - \frac{n^2}{2d} \right), ở đâu p=n−d−2d−1p=n^{-\frac{d-2}{d-1}}.

A. A. Razborov

M1169. Giả sử MM là một điểm nằm bên trong đường thẳng ABCD, có diện tích SS. Chứng minh bất đẳng thức S≤AM⋅CM+BM⋅DMS \leq AM \cdot CM + BM \cdot DM.

Rõ ràng là diện tích của hình chữ nhật gấp đôi tổng diện tích của các tam giác AMD và BMC. (Để chứng minh, chỉ cần kiểm tra qua MM đường thẳng song song với ADAD, rồi tính diện tích của mỗi đường thẳng/đường thẳng tạo thành.) Áp dụng cho cạnh ADAD tam giác VÀ bằng CMB sao cho AN=CMAN=CM, DN=BMDN=BM (xem hìnhok). Sau đó

S=2(SAMD+SBMC)=2SAMDN=2SAMN+2SDMN≤AM⋅AN+DN⋅DM=AM⋅CM+BM⋅DM,S = 2(S_{AMD} + S_{BMC}) = 2S_{AMDN} = 2S_{AMN} + 2S_{DMN} \leq AM \cdot AN + DN \cdot DM = AM \cdot CM + BM \cdot DM,

Q.E.D.

Tôi. Vâng. Goldsheid

F1178. Một tấm ván ép rơi vào không gian. Hóa ra tại một thời điểm nào đó vận tốc của hai điểm trên tấm aa và bb bằng nhau - v⃗a=v⃗b=v⃗\vec{v}_a = \vec{v}_b = \vec{v} - và nằm trong mặt phẳng của tấm. Hóa ra là sco-

Chúng ta hãy tưởng tượng chuyển động phức tạp của tất cả các điểm của tấm gỗ dán tại một thời điểm xác định là tổng của hai chuyển động đơn giản - tịnh tiến cùng với các điểm aa và bb (và do đó cùng với đường thẳng abab) và quay tương đối với trục abab.

Hãy xem xét điểm cc. Vectơ vận tốc v⃗c\vec{v}_c của nó bao gồm vectơ v⃗\vec{v}, tương ứng với chuyển động tịnh tiến và vectơ v⃗bp\vec{v}_{bp}, tương ứng với chuyển động quay

Tờ 29

tr. 27Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

27

tốc độ tăng của một điểm trên tờ c, nằm từ các điểm a và b ở khoảng cách bằng khoảng cách giữa các điểm a và b, gấp đôi tốc độ v. Ở đâu trên tờ giấy lúc này là những điểm có tốc độ bằng 3v?

Hình 1.

Hình 2.

Chuyển động và các vectơ v⃗\vec{v} và v⃗bp\vec{v}_{\text{bp}} vuông góc với nhau (hình 1):

v⃗c=v⃗+v⃗bp,\vec{v}_c = \vec{v} + \vec{v}_{\text{bp}},
hoặc vc2=v2+vbp2.v_c^2 = v^2 + v_{\text{bp}}^2.

Vì vc=2vv_c = 2v, chúng tôi nhận được

vbp=3v.v_{\text{bp}} = \sqrt{3}v.

Bây giờ chúng ta hãy tìm khoảng cách từ điểm c đến đường thẳng ab. Các điểm a, b và c là các đỉnh của một tam giác đều (hình 2). Hãy biểu thị cạnh của nó, ví dụ ab, bằng l. Khi đó khoảng cách chúng ta quan tâm

d=l32.d = l \frac{\sqrt{3}}{2}.

Rõ ràng là các điểm mong muốn của tấm ván ép, tốc độ lớn hơn v gấp 3 lần về giá trị tuyệt đối, nằm trên hai đường thẳng song song với trục ab và cách nó một khoảng L nhất định. Để tìm khoảng cách này, chúng ta tiến hành như sau. Tương tự với điểm c, chúng ta biểu thị tốc độ của các điểm cần tìm bằng tổng các vận tốc v⃗\vec{v} và v⃗bp′\vec{v}'_{\text{bp}} vuông góc với nhau:

(3v)2=v2+(vbp′)2,(3v)^2 = v^2 + (v'_{\text{bp}})^2,

chúng ta lấy nó từ đâu

vbp′=22v.v'_{\text{bp}} = 2\sqrt{2}v.

Bây giờ hãy so sánh tốc độ vbpv_{\text{bp}} và vbp′v'_{\text{bp}}. Một mặt,

vbpvbp′=3v22v=322,\frac{v_{\text{bp}}}{v'_{\text{bp}}} = \frac{\sqrt{3}v}{2\sqrt{2}v} = \frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}},

mặt khác -

vbpvbp′=dL=l3/2L.\frac{v_{\text{bp}}}{v'_{\text{bp}}} = \frac{d}{L} = \frac{l\sqrt{3}/2}{L}.

Như vậy,

l3/2L=322,\frac{l\sqrt{3}/2}{L} = \frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}},
và L=l2L = l\sqrt{2}.

K. S. Sergeev

F1179. Nếu sét đánh xuống mặt nước trong cơn giông bão, thì sau cơn giông, người ta đôi khi nhìn thấy cá chết nổi trên mặt hồ. Làm thế nào để bắt buộc? Suy cho cùng, xác suất sét đánh trúng một con cá sống ở vùng nước thấp là rất thấp.

Tất nhiên, con cá bị giết không phải do sét đánh trực tiếp mà do dòng điện truyền qua nước. Khi bạn di chuyển ra khỏi vị trí bị sét đánh, mật độ dòng điện giảm dần. Sự chênh lệch điện thế xuất hiện trên cơ thể cá tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện và mật độ dòng điện nhất định truyền qua nước. Cá nằm trong khu vực có mật độ dòng điện vượt quá giá trị tới hạn sẽ chết. Kích thước đặc trưng của khu vực này dao động từ vài mét đến vài mét,

Tờ 30

tr. 28Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

28

Và có thể có một số loài cá ở vùng nguy hiểm này.

Trong một số trường hợp, tình huống tương tự có thể xảy ra khi điện áp cao quay và rơi xuống đất. Trong trường hợp này, mật độ dòng điện chạy qua mặt đất tăng lên khi nó đến gần nơi dây rơi. Mức độ nguy hiểm đối với một người được đặc trưng ở đây bởi cái gọi là “điện áp bước” - điện áp phát sinh giữa hai chân của một người khi tiếp xúc với mặt đất. Rõ ràng là các bước nhỏ sẽ dẫn đến điện áp bước thấp hơn - đó là lý do tại sao cần phải rời khỏi vùng nguy hiểm nơi có ống bịt kín trong các bước nhỏ.

A. I. Buzdin

F1180. Bóng đèn nối với pin sẽ cháy trong ba giờ, sau đó pin sẽ cạn kiệt. Chúng tôi đã tạo một bản sao của loại pin này với kích thước tuyến tính gấp đôi từ cùng một vật liệu. Bóng đèn tương tự sẽ sáng trong bao lâu khi được kết nối với một bản sao như vậy? Điện trở trong của pin nhỏ hơn nhiều so với điện trở của bóng đèn.

Vì suất điện động của nguồn dòng hóa học chỉ được xác định bởi thành phần hóa học của nó nên suất điện động của bản sao sẽ bằng suất điện động của pin. Đặt emf này bằng E\mathcal{E}, điện trở của bóng đèn là RR và điện trở trong của nguồn là rr. Khi đó tổng công suất giải phóng trong mạch pin là P1=E2/(R+r1)P_1 = \mathcal{E}^2 / (R + r_1) và trong mạch sao chép - P2=E2/(R+r2)P_2 = \mathcal{E}^2 / (R + r_2). Vì r1≪Rr_1 \ll R và do đó r2≪Rr_2 \ll R,

P1≈P2≈E2R.P_1 \approx P_2 \approx \frac{\mathcal{E}^2}{R}.

Nguồn dòng điện hóa học hoạt động bằng cách tiêu thụ năng lượng của các chất hóa học được lưu trữ trong nó. So với pin, bản sao chứa lượng thuốc thử nhiều hơn 23=82^3 = 8 lần, do đó, với cùng công suất, nó có thể thực hiện cùng một lượng công việc. Điều này có nghĩa là bóng đèn kết nối với bản sao sẽ sáng trong 24 giờ.

K. S. Bedov

F1181. Một vật liệu dẫn điện mỏng, cứng đâm vào bề mặt nằm ngang không dẫn điện và nằm trong một từ trường đều, các đường cảm ứng của nó nằm ngang. Khối lượng vòng mm, bán kính RR, giá trị chỉ số BB. Phải cho dòng điện chạy qua cái gai bằng bao nhiêu để nó bắt đầu nhấc lên?

Chúng ta hãy nhìn vào chiếc nhẫn khi nó vẫn ở vị trí nằm ngang (xem hình; nó hiển thị góc nhìn từ trên xuống). Chúng ta hãy đánh dấu trên đó kích thước của các điểm CC và DD, hai phần nhỏ có chiều dài Δl\Delta l mỗi phần, nằm đối xứng với đường kính của vòng ABAB. Đoạn thứ nhất chịu tác dụng của lực thẳng đứng hướng xuống

ΔF1=BIΔlsin⁡α=BIΔx,\Delta F_1 = BI \Delta l \sin \alpha = BI \Delta x,

trong đó Δx\Delta x là hình chiếu của đoạn Δl\Delta l lên hướng của đường kính ABAB. Đoạn thứ hai chịu tác dụng của lực thẳng đứng hướng lên

ΔF2=BIΔlsin⁡α=BIΔx.\Delta F_2 = BI \Delta l \sin \alpha = BI \Delta x.

Tờ 31

tr. 29Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

29

Các lực này, có độ lớn giống nhau và hướng ngược nhau, đại diện cho một cặp lực tạo ra mômen quay so với trục ABAB

ΔM=ΔF1lCD=BIΔxlCD=BIΔS,\Delta M = \Delta F_1 l_{CD} = BI \Delta x l_{CD} = BI \Delta S,

trong đó ΔS\Delta S là diện tích của phần đường viền được tô bóng trên hình.

Chia toàn bộ chiếc nhẫn thành các cặp phần nhỏ tương tự nằm đối xứng với đường kính ABAB. Khi đó, chúng ta thu được rằng một vòng dẫn mỏng có dòng điện II, nằm trong từ trường nằm ngang có cảm ứng BB, sẽ chịu một mômen lực từ bằng

Mмагн=BIS=BIπR2.M_{\text{магн}} = BIS = BI \pi R^2.

Anh ta quay chiếc nhẫn quanh trục ngang ABAB.

Khi vòng chuẩn bị nâng, hai lực cơ học sẽ quay ngược lại - lực hấp dẫn mgmg, tác dụng tại tâm vòng và theo hướng thẳng đứng hướng xuống, và phản lực pháp tuyến NN, tác dụng tại điểm tiếp xúc của vòng và mặt phẳng và theo hướng thẳng đứng hướng lên trên. Vì chiếc nhẫn vẫn ở trạng thái cân bằng,

mg−N=0, т. е. N=mg,mg - N = 0, \text{ т. е. } N = mg,

do đó các lực cơ học tạo thành cặp lực riêng của chúng, lực này tạo ra mômen xoắn riêng

Mмек=mgR.M_{\text{мек}} = mgR.

Từ trạng thái cân bằng của vòng, suy ra tổng mô men của tất cả các lực - trong trường hợp của chúng ta đây là tổng mômen của lực từ và lực cơ - bằng 0:

Mмагн−Mмек=0, или BIπR2−mgR=0.M_{\text{магн}} - M_{\text{мек}} = 0, \text{ или } BI \pi R^2 - mgR = 0.

Từ đây giá trị hiện tại được tìm thấy:

I=mgπBR.I = \frac{mg}{\pi BR}.

S. S. Krotov

F1182. Khi tiến hành định vị vô tuyến Mặt trăng đã nhô lên trên đường chân trời, để đảm bảo tính định hướng trở lại, bộ phát các cảnh vô tuyến tần số cao được kết hợp với kính thiên văn quang học. Tuy nhiên, với sự hiện diện của hình ảnh quang học của Mặt trăng, không có cảnh sóng vô tuyến phản xạ nào. Đồng thời, khi có thể thu được bức xạ phản xạ

Hiện tượng được mô tả thực sự đã xảy ra - tác giả gặp phải nó khi đang nghiên cứu một kênh liên lạc trong đó Mặt trăng được sử dụng làm vật phản xạ thụ động của hệ thống vô tuyến. Hơn nữa, ăng-ten kết nối với kính thiên văn quang học không nhằm mục đích hoạt động với Mặt trăng mà để thu truyền hình vệ tinh.

Khi Mặt trăng nhô lên trên đường chân trời, sự khúc xạ ánh sáng rất đáng kể, tức là các tia sáng bị bẻ cong do khúc xạ trong khí quyển. (Ví dụ, hãy nhớ rằng hình dạng và kích thước của Mặt trăng và Mặt trời bị biến dạng đến mức nào khi chúng ở thấp phía trên đường chân trời.) Đối với sóng vô tuyến (sử dụng sant-

Tờ 32

tr. 30Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

30

Tín hiệu điốt, không có hình ảnh quang học. Đây là một nghĩa vụ.

Người định cư, Kanta

phạm vi mét) khúc xạ cũng xảy ra, nhưng điều này đáng trách hơn, vì hành vi của chiết suất ảnh hưởng đối với các cột có bước sóng khác nhau khác nhau đáng kể. Điều này có nghĩa là ánh sáng từ Mặt trăng đến với chúng ta “dọc theo một đường cong” và sóng vô tuyến dọc theo một đường cong khác, do đó hình ảnh quang học và “hình ảnh vô tuyến” không trùng nhau. Nhân tiện, chúng tôi xin lưu ý rằng nếu ăng-ten không tốt lắm (với khả năng định hướng kém hơn) thì hiện tượng được mô tả có thể đã không xảy ra.

A.R. Zilberman

Giới thiệu về bida tam giác

Trong ghi chú này, bổ sung cho bài viết của G. A. Galperin và A. M. Stepin “Chuyển động tuần hoàn của quả bi-a” («Kvant» Số 3, 1989), chúng tôi sẽ mô tả thêm một số kỹ thuật xây dựng quỹ đạo tuần hoàn trong bida tam giác, cụ thể là chúng tôi sẽ giải bài toán M1155. Chúng ta hãy nhớ lại các điều kiện của nó.

M1155. Một điểm chuyển động theo một tam giác, phản xạ từ một cạnh của nó theo định luật “góc tới bằng góc phản xạ”. Định kỳ là quỹ đạo của điểm này là một đường đứt nét khép kín và không đi qua các đỉnh của tam giác.
a) Chứng minh rằng không có tam giác nào có các cạnh khác nhau chứa quỹ đạo tuần hoàn bốn khâu.

Có tam giác nhọn nào có quỹ đạo tuần hoàn 6) gồm 5 khâu không? c) từ 7 liên kết?

Câu a) của bài toán này được chứng minh bằng phản chứng. Giả sử rằng trong một tam giác nhất định có một quỹ đạo tuần hoàn bốn khâu. Khi đó, hai trong số bốn điểm gãy A, B, C, D của nó nằm ở một cạnh của tam giác và hai điểm còn lại không nằm ở cạnh này. Ví dụ: đặt các điểm B và D nằm trên cạnh MN của tam giác (vị trí có điều kiện của điểm ngắt được hiển thị trên hình 1). Người ta biết rằng trên đường thẳng MN chỉ có một điểm X, trong đó ∠AXM=∠CXN\angle AXM = \angle CXN - cấu trúc của nó được thể hiện trong hình 2. Do đó, điểm B và D trùng nhau, và quỹ đạo của chúng ta trở thành một liên kết đôi, điều này cho phép chúng ta thực hiện những điều sau:

mâu thuẫn với giả định đã đưa ra. Đáp số cho cả hai câu hỏi 6) và c) khẳng định; ví dụ về việc xây dựng các phương pháp làm thẳng được thảo luận trong.state đã đề cập.

Chúng ta xây dựng một quỹ đạo tuần hoàn gồm 5 mắt xích (nhiệm vụ 6) trong tam giác nhọn ABC có ∠B<π/4\angle B < \pi/4. Phản ánh nó đối xứng với cạnh BC, chúng ta kéo dài cạnh BA’ của tam giác thu được A’BC đến giao điểm tại điểm C’ với sự tiếp nối của cạnh AC của tam giác ban đầu (hình 3, a). Dễ dàng nhận thấy rằng tam giác thu được ∠ABC′\angle ABC' là các góc nhọn (∠ABC′=2∠B<π/2,∠C′<∠BCA<π/2\angle ABC' = 2\angle B < \pi/2, \angle C' < \angle BCA < \pi/2), và do đó có một quỹ đạo tuần hoàn trong đó, các điểm gãy H1, H2, H3 trong số đó là đáy của các đường cao của tam giác ABC’ (phát biểu này đã được chứng minh trong phần đã đề cập ở trên).

Tờ 33

tr. 31Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

31

bài viết này). Lưu ý rằng chiều cao BH3BH_3 cũng là chiều cao trong tam giác ABCABC, do đó điểm H3H_3 nằm bên trong đoạn ACAC chứ không nằm trên phần tiếp theo của nó CC′CC' (như nó có thể xuất hiện). Ngoài ra, H2∈BA′H_2 \in BA'. Bây giờ đã phản xạ đối xứng với đường thẳng BCBC phần của quỹ đạo ba vân H1H2H3H_1H_2H_3 nằm bên ngoài tam giác ABCABC, chúng ta thu được quỹ đạo tuần hoàn 5 vạch trong △ABC\triangle ABC. Một quỹ đạo tuần hoàn 5 khâu khác cũng thu được theo cách tương tự, nếu trước tiên bạn tạo ảnh phản chiếu của tam giác ABCABC so với cạnh ACAC.

Tương tự, xây dựng một tam giác nhọn ABCABC, chứa quỹ đạo tuần hoàn 7 khâu (nhiệm vụ θ\theta): nếu ∠B<π/6\angle B < \pi/6 thì cần tạo hai hình phản xạ gương của tam giác ABCABC quanh đỉnh BB ngược chiều kim đồng hồ, kéo dài cạnh BA′′BA'' của hình thu được Φ=BAA′A′′\Phi = BAA'A'' đến giao điểm tại điểm C′C' với sự tiếp tục của cạnh ACAC và xây dựng một quỹ đạo tuần hoàn ba gân H1H2H3H_1H_2H_3 trong tam giác nhọn ABC′ABC', hoàn toàn nằm trong hình Φ\Phi (hình 3, 6) (Sự thuộc về quỹ đạo H1H2H3H_1H_2H_3 với hình Φ\Phi rất dễ chứng minh - chúng ta để lại điều này cho người đọc.) Sau đó, gấp hình Φ\Phi thành một đàn xếp ba lớp, tức là thực hiện các phản xạ nghịch đảo liên tiếp của các tam giác đối xứng gương cùng với các phần của quỹ đạo H1H2H3H_1H_2H_3 nằm trong chúng, chúng ta thu được quỹ đạo tuần hoàn 7 khâu trong △ABC\triangle ABC. Bạn sẽ nhận được một quỹ đạo 7 liên kết khác nếu bạn thực hiện phản xạ

Tờ 34

tr. 32Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

32

Điều này có nghĩa là qua EE điểm giao nhau của đoạn A′B′A'B' với đường ACAC. Vì trong tam giác A′ECA'EC góc A′ECA'EC bằng nhau
π−(α+(π−2β))==2β−α>2π3−α>>2π3−π8>π2,\pi - (\alpha + (\pi - 2\beta)) = = 2\beta - \alpha > \frac{2\pi}{3} - \alpha > > \frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{8} > \frac{\pi}{2},
điểm C′C', là điểm đối xứng CC so với A′B′A'B', nằm bên dưới đường thẳng ACAC. Hóa ra đường thẳng A′C′A'C' nghiêng về bên trái, tức là góc ∠A′DC\angle A'DC là nhọn: ∠A′DC=π−(2α+(π−2β))=2(β−α)<4α<π/2\angle A'DC = \pi - (2\alpha + (\pi - 2\beta)) = 2(\beta - \alpha) < 4\alpha < \pi/2. Từ điều kiện trên α\alpha suy ra góc F′ACF'AC cũng nhọn.
Chúng ta hãy chứng minh rằng trong tam giác dựng ANDAND được hình thành bởi các đường thẳng ADAD, AF′AF' và DA′DA', đáy có chiều cao H1H_1 hạ xuống ADAD lấy đoạn ACAC. Giá trị hiệu quả, như chúng ta đã thấy, là ∠A′DA<4α=∠F′AD\angle A'DA < 4\alpha = \angle F'AD, vì vậy chỉ cần lưu ý rằng CD<ACCD < AC là đủ. (Bất đẳng thức cuối cùng đúng vì trong tam giác A′CDA'CD
∠A′DC=2β−2α>>2π/3−2α>π/2−2α>>4α−2α=2α=∠CA′D,\angle A'DC = 2\beta - 2\alpha > > 2\pi/3 - 2\alpha > \pi/2 - 2\alpha > > 4\alpha - 2\alpha = 2\alpha = \angle CA'D,
do đó AC=A′C>CDAC = A'C > CD.)
Gọi H2H_2 và H3H_3 là đáy của đường cao bị bỏ qua bởi các cạnh của tam giác ANDAND. Mỗi góc của tam giác ANDAND tại các đỉnh AA và DD khác với π2\frac{\pi}{2} nhỏ hơn 0,004 (kiểm tra!), vì vậy đoạn H2H3H_2H_3 sẽ vượt qua điểm BB. Hình Φ\Phi, gồm 7 hình tam giác bằng △ABC\triangle ABC (xem hình 4), sẽ được đặt “kiểu đàn accordion” trên △ABC\triangle ABC (như bước 6) bài toán M1155). Trong trường hợp này, quỹ đạo tuần hoàn H1H2H3H_1H_2H_3 trong Φ\Phi sẽ biến thành quỹ đạo tuần hoàn ll trong tam giác ABCABC, gồm 15 liên kết, theo yêu cầu.
Lưu ý rằng quỹ đạo được xây dựng ll là ổn định: điều này có nghĩa là với một chút biến dạng của tam giác ABCABC, nó sẽ biến thành quỹ đạo tuần hoàn 15 liên kết gần với ll.
Việc xây dựng được mô tả có thể được khái quát. Hãy bắt đầu với một tam giác phụ Δ0\Delta_0 có đáy ACAC và các góc nhọn α\alpha, β\beta ở đáy để tạo nên một chuỗi các hình tam giác
Δ−2l,Δ−1,Δ0,Δ1,…,Δ2k,\Delta - 2l, \Delta - 1, \Delta_0, \Delta_1, \dots, \Delta_{2k},
giao nhau với đường ngang ACAC và nửa mặt phẳng trên, và các tam giác lân cận của chuỗi có một cạnh chung và đối xứng với nó. Vì kết quả của việc áp dụng hai đoạn thẳng liên tiếp đối với các trục không song song là một phép quay, nên tam giác Δ−2l\Delta - 2l được quay so với Δ0\Delta_0 một góc nào đó n1α+n2β+n3πn_1\alpha + n_2\beta + n_3\pi; tương tự, tam giác Δ2k\Delta_2k được quay so với tam giác Δ0\Delta_0 một góc m1α+m2β+m3πm_1\alpha + m_2\beta + m_3\pi. Giả sử các cặp số chuỗi (n1,n2n_1, n_2) và (m1,m2m_1, m_2) không cân xứng thì các tam giác Δ−2l\Delta - 2l và Δ2k\Delta_2k có các cạnh vuông góc với đường thẳng ACAC và không có đỉnh nào khác của các tam giác chuỗi trên đường thẳng này ngoại trừ AA và CC. Sau đó, hóa ra là dù thay đổi góc α\alpha và β\beta nhỏ đến đâu, người ta cũng có thể thu được các hình tam giác ABCABC với quỹ đạo tuần hoàn ổn định. Cụ thể, nếu Δ0\Delta_0 là tam giác vuông có α=π/8\alpha = \pi/8, β=3π/8\beta = 3\pi/8 thì tam giác được lấy từ ký hiệu khoảng cách và đối với α=π/2k\alpha = \pi/2k, β=π/2l\beta = \pi/2l - tam giác được lấy từ stata ở «Kvant» Số 3 (xem hình 12 trong bài viết này).

G. A. Galperin, A. M. Stepin

Tờ 35

tr. 33Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

33

Một lần nữa về những đường thẳng đan xen

Bài toán M1085 (để biết các điều kiện, xem «Kvant» số 1 và lời giải trong «Kvant» số 5 năm 1988) đã thu hút sự quan tâm của nhiều độc giả của chúng tôi. Chúng tôi đã xuất bản một trong những tấm bưu thiếp dành cho cô ấy ở vị trí «Kvant» số 6 trong năm nay. Chúng ta hãy nhớ lại rằng trong bài toán chúng ta đang nói về cách xác định từ hình chiếu của một tập hợp các đường thẳng lên một mặt phẳng xem sự sắp xếp tương ứng của chúng trong không gian có khả thi hay không.

Một học sinh lớp 10 tại trường nội trú số 18 ở Moscow, A. Skopenkov, đã phát hiện ra một chuỗi các đường dệt LnL_n có đặc tính thú vị sau: mỗi đường dệt không thể được thực hiện trong không gian, nhưng khi loại bỏ một đường thẳng khỏi đường dệt, nó sẽ trở thành hiện thực. Đám rối thứ nn LnL_n (n=2,3,4,…n=2, 3, 4, \dots) bao gồm đường (2n+1)(2n+1); quy luật xây dựng của nó rõ ràng từ hình 1-3, mô tả các điểm xen kẽ tương ứng với n=2,3n=2, 3 và 4. Xin lưu ý rằng các giao điểm của từng đường của các điểm xen kẽ LnL_n từ các thiết bị khác đều giống nhau: đầu tiên, đường này đi qua (n−1)(n-1) lần dưới các đường giao nhau với nó, sau đó một lần ở trên chúng, rồi lại ở dưới, và sau đó là (n−1)(n-1) lần ở trên chúng (hình 4).

Bằng chứng về sự cần thiết của việc dệt LnL_n có thể thu được ở hai mục lời giải a) của bài toán M1085. Hãy xem điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta xóa một đường thẳng khỏi LnL_n, ví dụ lil_i đến hình 4.

Giả sử rằng sự đan xen Ln′L'_n được hình thành bởi các đường còn lại không thể thực hiện được trong không gian. Sau khi loại bỏ lil_i các đường thẳng li−1l_{i-1} và li+1l_{i+1} có thể được xoay trong mặt phẳng thẳng đứng mà không thay đổi hình chiếu ngang của chúng, được tạo thành theo chiều dọc và “kéo ra” khỏi đám rối. Sau đó, sự đan xen còn lại sẽ vẫn không thể thực hiện được. Nhưng bây giờ chúng ta có thể loại bỏ các đường thẳng li−2l_{i-2} và li+2l_{i+2} bằng cách xoay trong mặt phẳng thẳng đứng theo cách tương tự, duy trì tính không thể thực hiện được của phần đan xen còn lại, v.v. Kết quả là, sự đan xen còn lại chỉ bao gồm hai đường thẳng, rõ ràng là được hiện thực hóa trong không gian. Điều này mâu thuẫn với giả định rằng Ln′L'_n là không thể thực hiện được.

Quá trình tan rã của mớ LnL_n sau khi loại bỏ một đường thẳng của bánh xe Borromean sau khi loại bỏ bất kỳ trong số chúng - hình 5, lấy từ bài báo của A. T. Kalinin (xem «Kvant», 1981, số 9).

Tờ 36

tr. 34Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

34

Nhiệm vụ

  1. Ba chú Bim, Bom và Bam lần lượt bước vào đấu trường trong trang phục áo đỏ, xanh lá cây và xanh dương. Giày của họ có ba màu giống nhau. Áo và giày của Bim có cùng màu sắc. Giày và áo của Bom không có màu đỏ. Bam đi giày màu xanh lá cây và mặc áo sơ mi màu khác. Các kluun ăn mặc như thế nào?

  2. Tìm hai số nguyên tố có tổng và hiệu cũng là số nguyên tố.

  3. Điền vào hình chữ nhật trên hình các số sao cho mỗi hàng ngang chứa một số có bốn chữ số chia hết cho 92 và mỗi hàng dọc chứa một số có ba chữ số cũng chia hết cho 92.

  4. Trong câu đố hình đơn giản này, chín chữ cái khác nhau tương ứng với chín số khác nhau. Cái mà?

  5. Không gian của mặt phẳng mà các mặt của paramid tam diện được chia thành bao nhiêu phần?

Những nhiệm vụ này được đề xuất cho chúng tôi bởi V. D. Vyun, N. K. Antonovich, A. V. Shvetsov, L. P. Mochalov và A. P. Savin.

34

Tờ 37

tr. 35Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

35

Năm 1990, nhà xuất bản Nauka sẽ phát hành cuốn sách “Vật chất mặt trời” trong bộ “Thư viện «Kvant»”. Chúng tôi đặc biệt khuyên độc giả không nên bỏ lỡ. Cuốn sách bao gồm ba câu chuyện khoa học của nhà vật lý nổi tiếng Liên Xô Matvey Petrovich Bronstein: “Những nhà phát minh ra máy điện báo vô tuyến”, “Vật chất mặt trời” và “Tia X”.

TIA X
(Các chương trong sách)

M. P. BRONSHTEIN

Tin tức đầu tiên

Vào tháng 1 năm 1896, tin tức kỳ lạ lan truyền khắp địa cầu.

Một số nhà khoa học người Đức đã tìm cách khám phá ra những tia chưa được biết đến với những đặc tính bí ẩn.

Thuộc tính bí ẩn đầu tiên của tia là chúng vô hình. Cho dù bạn có định hướng tầm nhìn của mình đến mức nào thì cũng không thể làm phẳng chúng được. Chúng không được sơn theo bất kỳ cách nào - chúng không có màu sắc.

Đặc tính đáng ngạc nhiên thứ hai là chúng xuyên qua bìa cứng dày, xuyên qua nhôm, xuyên qua các đế dày, xuyên qua giấy thiếc. Những gì mờ đục là minh bạch đối với họ. Bạn không thể trốn chúng sau bức tường gỗ, sau cánh cửa. Một cánh cửa gỗ cho phép họ đi qua giống như một cánh cửa kính.

Và đặc tính thứ ba của tia là có những chất mà chúng tạo ra tác dụng phi thường. Các tinh thể barium platinocyanide, vilLEMENT và kẽm sulfide đột nhiên bùng lên ánh sáng rực rỡ ngay khi có những tia vô hình chiếu vào chúng. Dưới tác dụng của tia vô hình, tấm ảnh chuyển sang màu đen. Và bản thân không khí cũng thay đổi một cách kỳ diệu khi được tạo ra bởi những tia vô hình: nó có một đặc tính mới - khả năng truyền dòng điện.

Các tờ báo đăng tải những gì đã biết về tia này chỉ đề cập ngắn gọn tên của người đã thực hiện khám phá phi thường này: Wilhelm Conrad Roentgen.

Độc giả của chúng tôi có thể đã làm quen với “Những nhà phát minh ra máy điện báo vô tuyến” - các chương trong cuốn sách này đã được xuất bản trên số liên bang «Kvant» năm 1987. Và bây giờ chúng tôi cung cấp cho bạn một đoạn trích từ cuốn sách “Tia X”. Ấn phẩm này được biên soạn bởi G. E. Gorelik.

Nhà khoa học thận trọng

Wilhelm Conrad Roentgen là giáo sư vật lý ở thị trấn Würzburg.

Vị giáo sư nhút nhát, với giọng điệu như vậy khi đọc các bài giảng của mình từ khoa của trường đại học cổ xưa, thậm chí còn ít được biết đến ngay cả ở thành phố của ông. Nhưng các nhà khoa học trên toàn thế giới đều biết rõ về ông.

Trong tất cả 25 trường đại học ở Đức, không có nhà khoa học nào làm việc tận tâm, cẩn thận và cẩn thận hơn nhà vật lý Roentgen. Ông đã nghiên cứu nhiều hiện tượng trong phòng thí nghiệm và thực hiện nhiều phép đo chính xác. Nhưng Roentgen không báo cáo tất cả công trình của mình, không phải tất cả các thí nghiệm và khám phá của ông trên các tạp chí khoa học. Anh ấy có một quy tắc nghiêm ngặt: anh ấy chỉ xuất bản một bài báo về các thí nghiệm của mình khi cuối cùng anh ấy đã bị thuyết phục về tính đúng đắn và chính xác của chúng. Nếu có một chút nghi ngờ nào về tính đúng đắn của thí nghiệm, nhà khoa học thận trọng đã không viết bất cứ điều gì về nó.

Roentgen cảnh giác với những giả thuyết vội vàng, những thỏa thuận vội vàng, những ảo tưởng.

Tờ 38

tr. 36Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

36

giả định cứng nhắc. Anh ấy chỉ tin tưởng vào kinh nghiệm. Roentgen nói: “Kinh nghiệm là người đánh giá cao nhất”. - Chỉ có kinh nghiệm mới quyết định số phận của một giả thuyết, chỉ có kinh nghiệm mới cho chúng ta cơ hội để biết một giả thuyết nên được giữ lại hay nên bác bỏ. Đây là điểm mạnh chính của vật lý: một nhà nghiên cứu về tự nhiên có thể hoàn toàn tin tưởng vào bản thân mình, bởi vì anh ta luôn có cơ hội kiểm tra mọi giả định, mọi thỏa thuận của mình. Và nếu kinh nghiệm không xác nhận sự đồng ý, điều đó có nghĩa là cô ấy không chung thủy, bất kể cô ấy có thể thay đổi và hóm hỉnh đến mức nào ”.

Năm 1895, Wilhelm Conrad Roentgen bắt đầu nghiên cứu cách tính dòng điện qua các chất khí loãng.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu hiện tượng này ngay cả trước khi chụp X-quang. Các nhà vật lý người Đức Goldstein và Hittorf, rất lâu trước Roentgen, đã truyền một dòng điện qua không khí được làm loãng bằng một máy bơm không khí mạnh. Họ đã chế tạo những thiết bị đặc biệt để nghiên cứu dòng điện này và thực hiện những thí nghiệm đầu tiên. Nhưng vẫn còn nhiều điều chưa rõ ràng. Nhà vật lý nổi tiếng Heinrich Hertz - cũng là Hertz, người đã phát hiện ra sóng vô tuyến - lập luận rằng dòng điện chạy qua chất khí loãng cũng là sóng - những dao động tương tự như dao động của âm thanh. Một thỏa thuận khác được bày tỏ bởi Crookes người Anh. Ông nói rằng dòng điện trong chất khí loãng hoàn toàn không phải là sóng mà là dòng chảy của các hạt cực nhỏ mà mắt thường không nhìn thấy được - các electron. Với tốc độ đáng kinh ngạc - mười nghìn km mỗi giây! - chúng bay qua khí hiếm.

Các nhà khoa học đã bị chia rẽ. Một số người cho rằng Heinrich Hertz đã đúng, những người khác cho rằng William Crookes đã đúng. Và chỉ có Roentgen hoài nghi là không tham gia vào cuộc tranh chấp này. Anh ta không đứng về phía Hertz cũng như không đứng về phía Cruz.

Ông kiên quyết chống lại mọi giả định và thỏa thuận: ông cho rằng thời cơ vẫn chưa đến với chúng và cần phải thực hiện càng nhiều thí nghiệm càng tốt, để tích lũy càng nhiều sự kiện đáng tin cậy càng tốt.

Năm 1895, những ngày cuối tháng 10, Roentgen thu thập tất cả các vật liệu và dụng cụ cần thiết trong phòng thí nghiệm của mình và bắt đầu thử nghiệm.

Bắt đầu thí nghiệm

Chụp X-quang lấy một quả cầu thủy tinh có hai tấm kim loại bên trong được hàn. Có một sợi dây được gắn vào cả hai tấm. Các đầu dây thò ra ngoài vách kính của quả bóng.

Sau đó Roentgen lấy một cái bơm thủy tinh và bắt đầu bơm không khí ra khỏi khinh khí cầu. Không khí đang rời đi và ngày càng ít đi. Khi có thể bơm ra nhiều không khí đến mức chỉ còn lại một phần triệu trong quả bóng, tia X đã đốt cháy quả bóng.

Thiết bị truyền dòng điện qua khí loãng đã sẵn sàng.

Bây giờ bạn chỉ cần nối hai đầu dây dẫn ra khỏi quả bóng với các dải của máy cung cấp điện áp, dòng điện sẽ chạy bên trong quả bóng qua không khí loãng từ tấm kim loại này sang tấm kim loại khác.

X-quang có một máy tạo ra điện áp cao. Đó là một cuộn dây cảm ứng, một thiết bị được phát minh vào giữa thế kỷ 19 bởi thợ cơ khí người Paris Ruhmkorff. Nhìn bề ngoài, thiết bị này trông giống như một cuộn chỉ, nhưng chỉ có điều nó lớn hơn nhiều so với một cuộn chỉ thông thường và cùng với các sợi chỉ, hệ thống dây điện được quấn quanh nó: mười nghìn vòng dây điện mỏng nhất, được bọc bằng lớp cách điện đáng tin cậy.

Cuộn dây Ruhmkorff không rỗng bên trong. Một cuộn dây khác được đặt trong đó - vài trăm vòng dây và không mỏng mà chỉ mỏng. Hai cuộn dây - đứt và bên trong - được thiết kế để tăng điện áp của dòng điện. Nếu cho dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây bên trong thì

Tờ 39

tr. 37Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

37

dòng đầu tiên sẽ chảy vào cuộn dây bên ngoài, nhưng hướng của nó sẽ lớn hơn hàng chục, hàng trăm lần! Cuộn dây Ruhmkorff là một bộ chuyển đổi dòng điện: nó chuyển đổi dòng điện có chiều thấp thành dòng điện có chiều cao. Sử dụng cuộn dây Ruhmkorff, bạn có thể tạo ra sự phóng điện mạnh và tia lửa điện.

Cuộn dây chỉ thị mà Roentgen đã tạo ra tia lửa điện dài 10-15 cm.

Đây là thứ mà anh ấy kết nối với các đầu dây của quả cầu thủy tinh của mình. Một âm thanh tanh tách mạnh và thường xuyên được phát ra - đó là tiếng búa rung trong cuộn dây Ruhmkorff, đóng mở dòng điện ngắt quãng trong cuộn dây bên trong. Và bây giờ một dòng điện khác chạy qua tất cả các vòng của cuộn dây bên ngoài - dòng điện có chiều cao. Anh ta lao dọc theo sợi dây vào quả cầu thủy tinh và tiếp tục đi qua bầu không khí loãng. Anh ta di chuyển từ tấm kim loại này sang tấm kim loại khác, và một ánh sáng xanh lục mờ nhạt lóe lên trên các lớp kính của quả bóng.

Thế là các thí nghiệm của Roentgen bắt đầu.

Một phát hiện bất ngờ

Vài ngày sau, ngày 8 tháng 11 năm 1895, Roentgen phát hiện ra một hiện tượng bất thường.

Nó đã xảy ra như thế này.

Trời đã tối. Những người trợ lý, những người đã làm việc đo đạc cả ngày, mệt mỏi về nhà. Người cũ cũng đã rời đi. X-quang được để lại một mình trong LAB. Anh ấy định làm việc đến tận khuya. Tiếng búa của cuộn dây cảm ứng kêu lách tách, ánh sáng xanh vàng tỏa ra từ chai thủy tinh. Đây không phải là quả bóng bay đầu tiên, không phải quả bóng thủy tinh mà Roentgen bắt đầu thí nghiệm của mình. Trong tuần qua anh ấy đã làm được vài chiếc ống trụ thủy tinh, tất cả đều khác nhau. Một cái có hình cầu, một cái khác có hình quả lê, còn một cái khác là những ống thủy tinh hẹp và dài. Một số bình chứa không khí loãng, một số khác chứa nitơ, hydro và oxy tinh khiết. Nhưng trong mỗi hình trụ - và trong quả bóng, trong ống, trong quả lê, trong bình oxy và trong bình nitơ - các tấm kim loại được quay bằng nhau và các đường chạy mỏng nhô ra khỏi tất cả các hình trụ.

Tối hôm đó, Roentgen bận rộn gắn từng xi lanh của mình vào cuộn dây cảm ứng và cho dòng điện chạy qua chúng. Ông muốn tìm hiểu xem mức độ hiếm của chất khí, hình dạng của ống trụ, hình dạng và sự sắp xếp của các tấm kim loại ảnh hưởng như thế nào đến dòng điện.

Roentgen cẩn thận ghi lại kết quả quan sát của mình vào nhật ký phòng thí nghiệm.

Đồng hồ điểm giống nhau. X-quang đã sẵn sàng để đi ngủ. Anh ấy che hình trụ cuối cùng của mình bằng một hộp bìa cứng dày. Tất cả những gì còn lại là làm nóng dòng điện trong cuộn dây cảm ứng, tắt đèn và rời đi. Nhưng do đãng trí nên Roentgen đã quên tắt cuộn dây. Anh tắt đèn và định đi về phía cửa thì tiếng gõ cửa vang lên khiến anh thoát khỏi dòng suy nghĩ. X-quang quay trở lại, và rồi một cảnh tượng đáng kinh ngạc hiện ra trước mắt anh.

Tờ 40

tr. 38Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

38

Trên bàn - không phải trên chiếc bàn đặt chai thủy tinh mà là trên chiếc bàn bên cạnh - một ánh sáng kỳ lạ lóe lên. Một vật thể nhỏ đang cháy với ngọn lửa màu xanh vàng mờ. Chụp X-quang đến bàn trong bóng tối để xem chuyện gì đang xảy ra ở đó. Hóa ra đó là một mảnh giấy đang phát sáng. Giấy không đơn giản: nó chỉ được phủ một mặt bằng một lớp bari platinocyanide. Chất này có xu hướng phát sáng nếu có tia nắng chiếu vào. Nhưng bên ngoài trời đã tối, căn phòng hoàn toàn tối. Tại sao bari platinocyanide phát sáng?
Trong bóng tối hoàn toàn, tia X tìm thấy công tắc và mở dòng điện.
Tờ giấy anh đang cầm trên tay lập tức ngừng phát sáng.
Anh ta bật lại dòng điện. Tờ giấy lại lấp lánh.
Họ lại từ chối tôi lần nữa. Và tờ giấy lại rơi ra.
X-quang không còn nghĩ đến việc rời khỏi phòng thí nghiệm.

Một đêm không ngủ
X-quang quyết định điều tra một hiện tượng khó hiểu.

Điều gì làm cho giấy phát sáng? Nó là một cuộn dây cảm ứng, trong đó có dòng điện chạy qua các cuộn dây, hay một ống trụ thủy tinh trong đó dòng điện đi qua một loại khí loãng?

Để kiểm tra, Roentgen quyết định tháo quả bóng bay ra và nối các cuộn dây với một thứ khác, ít nhất là với hai quả bóng kim loại đang bò trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu tia lửa điện.

Vì vậy, anh ấy đã làm. Chiếc búa lại kêu răng rắc, dòng điện lại chạy qua cuộn dây, nhưng bây giờ nó không còn đi vào một bình chứa khí loãng nữa mà phóng ra một tia lửa điện giữa các quả bóng kim loại.

Chụp X-quang nhìn tờ giấy có bari platinocyanide. Giấy cũng giống như giấy. Không tỏa sáng.

Sau đó, anh nối lại các cuộn dây với quả bóng và tờ giấy lại bùng lên.

Không còn nghi ngờ gì nữa. Cuộn dây cảm ứng không có gì để làm với nó. Một mình cô ấy không thể làm cho tờ giấy phát sáng được. Tất cả đều là về quả bóng bay: khi một dòng điện chạy qua một quả bóng có không khí loãng, thì bari bạch kim xyanua sẽ phát sáng.

Điều này có nghĩa là dưới tác dụng của dòng điện, một bình thủy tinh chứa khí loãng sẽ thu được một loại lực đặc biệt, bí ẩn nào đó.

Thứ vô hình này không chỉ xuyên qua thành kính của hình trụ mà còn xuyên qua hộp bìa cứng che hình trụ này là gì?

Roentgen đã thức suốt đêm từ ngày 8 đến ngày 9 tháng 11 năm 1895 trong phòng thí nghiệm của mình.

tia X
Roentgen quyết định gọi hiện tượng mới được phát hiện là “tia X”. X là một chữ cái Latinh. Trong đại số, chữ cái này được dùng để biểu thị số lượng chưa biết.

Quả thực, “lực” do Roentgen phát hiện có độ lớn hoàn toàn chưa được biết đến.

Bản thân Roentgen biết bao nhiêu về cô ấy?
Chỉ có ba điều thôi.

Anh ta biết rằng để tạo ra nó, anh ta cần cho một dòng điện chạy qua một bình chứa khí loãng.

Ông cũng biết rằng nó làm đông đặc platinocyanide bằng bari để phát sáng.

Và anh cũng biết rằng cô có thể tự do xuyên qua tấm bìa cứng: rốt cuộc, bari platinocyanide đã được tách ra khỏi hình trụ bằng một hộp bìa cứng, và tất cả tia X do hình trụ phát ra đều truyền tới tờ giấy.

Đó là tất cả những gì Roentgen biết về tia X.

Và anh quyết định tiếp tục thí nghiệm của mình cho đến khi cái chưa biết biến thành cái đã biết.

Trải nghiệm mới
Những ngày không ngừng nghỉ đã đến với Roentgen. Anh vẫn chưa chắc chắn

Tờ 42

tr. 40Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

40

bóng của nhà hát

Bóng đổ trên màn hình phẳng bởi một vòng tròn được chiếu sáng bởi một nguồn sáng chính xác có hình dạng như thế nào?
Nó phụ thuộc vào vị trí tương đối của vòng, màn hình và nguồn sáng. Ví dụ: nếu toàn bộ vòng tròn nằm gần màn hình hơn nguồn sáng thì nó sẽ có hình elip (hình 1).

Nếu một điểm của vòng ở cùng khoảng cách với màn hình với nguồn sáng và phần còn lại của vòng ở gần thì bóng tối là một parabol (hình 2). Nếu một phần của vòng gần màn hình hơn nguồn sáng và phần còn lại ở xa hơn (hình 3), thì bóng tối sẽ có tính chất hyperbol. (Hình 3.)

40

Tờ 43

tr. 41Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

41

phóng to, nó sẽ vừa với một trong hai nhánh của hyperbol. Hãy nghĩ xem nhánh kia đã đi đâu?)

Cũng có thể làm cho bóng của vòng tròn là một đường thẳng hoặc một đoạn thẳng; điều này sẽ xảy ra trong trường hợp đó.

Các bóng giao nhau với các đường thẳng có thể trở nên song song; Để làm được điều này, điều cần thiết là điểm giao nhau của các đường thẳng dữ liệu tính từ màn hình ở cùng khoảng cách với nguồn sáng (hình 6).

Hình 4.

trà, nếu nguồn sáng nằm trong mặt phẳng của vòng (hình 4).
Và chúng ta nên chọn teng nào?

nó có rơi thẳng không? Tất nhiên, bóng cũng sẽ thẳng. Chỉ có các đường thẳng song song bị loại bỏ,

Hình 7.

Trên hình 7 có bóng của một mạng lưới gồm mười thanh - năm thanh ở mỗi hướng.

Và trên hình 8 có bóng của khung inklozadar (phải) và khối mười hai mặt (trái), được chiếu sáng từ một điểm,

Hình 5.

nói chung, các bóng giao nhau (để dựng điểm giao nhau, bạn cần vẽ từ nguồn

ánh sáng một đường thẳng song song với các đường thẳng của chúng ta cho đến khi nó giao nhau với màn hình - hình 5).

Hình 8.

nằm bên ngoài khối đa diện gần tâm của một trong các mặt.

Hình 6.

Tờ 44

tr. 42Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

42

bộ hygrek bằng đồng. Tia X đặt hộp trên đường đi của tia X.

Các tia sẽ đối phó với trở ngại này?

Chúng tôi đã làm được điều đó. Một ánh sáng xanh vàng lập tức lóe lên. Tia X xuyên qua chiếc hộp giống như cách chúng vừa xuyên qua bìa cứng và bảng yêu tinh.

Nhưng trong dải màu xanh-vàng của bari phát sáng, Roentgen nhìn thấy một số điểm tối. Nhìn kỹ hơn, anh có thể thấy rõ đường viền của các đốm.

Các đốm có hình dạng hygrek bằng đồng thau. Đó là cái bóng của những chiếc đàn đồng thau giấu trong một chiếc hộp gỗ.

Kiểm tra lần cuối

Roentgen thực hiện hết thí nghiệm này đến thí nghiệm khác. Và mỗi trải nghiệm mới đều tiết lộ cho anh những đặc tính mới của những tia bí ẩn.

Anh đã tận mắt chứng kiến ​​hành động đáng kinh ngạc của họ, nhưng nhà nghiên cứu thận trọng đã dạy anh không nên tin vào mắt mình.

Cuối cùng anh ấy chợt nảy ra ý định thử làm một thí nghiệm với một tấm kính ảnh. “Mắt người có thể mắc sai lầm,” Roentgen nghĩ, “nhưng nếu một tấm ảnh phát hiện được các tia vô hình, thì điều đó có nghĩa là

Hình ảnh chụp X-quang pháo Nga trên ngựa, làm bằng kim loại và nằm bên trong hộp gỗ đóng kín.

Họ thực sự tồn tại. Bạn không thể đánh lừa một tấm ảnh.”

Đã lên kế hoạch và thực hiện. Trên con đường ngoại lệ, anh đặt một tấm ảnh. Vậy thì sao? Cùng lúc đó, chiếc đĩa luân phiên nhau.

Hóa ra tia isk không chỉ là một trò chơi của trí tưởng tượng. X-quang không còn nghi ngờ sự tồn tại của chúng.

Và anh bắt đầu lặp lại tất cả những thí nghiệm đó với tia vô hình mà anh đã làm trước đây. Nhưng chỉ với giấy phủ bạch kim bari, giờ đây anh ta mới phơi một chiếc băng cassette bằng gỗ có tấm ảnh ra tia lửa điện. Anh không còn cần phải che các cửa sổ bằng những tấm rèm không thể xuyên thủng nữa. Suy cho cùng, tia nắng mặt trời không thể xuyên qua băng cassette bằng gỗ. Và đối với những trường hợp ngoại lệ vô hình, một chiếc băng cassette bằng gỗ không phải là một lợi thế.

Tia X một lần nữa truyền các tia lửa điện qua một chiếc hộp có tiếng gầm .gif, nhưng lần này anh ta cung cấp các tia này không phải bằng giấy có bari mà bằng một tấm ảnh.

Vài phút sau anh ta phát triển cái đĩa và sửa nó.

Sự vắng mặt của một hình ảnh đã được in trên tấm.gifrek.

Sau đó, Roentgen thực hiện một thí nghiệm khác, thí nghiệm đáng chú ý nhất của ông.

Anh ta đặt một hộp thủy tinh đựng không khí loãng dưới gầm bàn. Anh ta đặt tay lên bàn, và trên tay anh ta - một tấm ảnh đựng trong một chiếc băng cassette bằng gỗ. Sau đó anh ta bật dòng điện.

Khi kính chụp ảnh được rửa sạch, nó cho thấy hình ảnh sắc nét, thiếu vắng của xương cánh tay. Tia X xuyên qua bím tóc, xuyên qua các cơ nhưng không thể xuyên qua xương. Bóng của bộ xương được in trên tấm ảnh.

Vì vậy, Roentgen đã làm được điều mà trước đây chưa ai từng làm - chụp ảnh xương của chính mình.

Tờ 45

tr. 43Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

43

Cuộc đua thuyền buồm không gian

Vào tháng 12 năm 1988, một cuộc thi quốc tế bắt đầu nhằm phát triển các thiết kế tàu vũ trụ (SV) có cánh buồm mặt trời. Cuộc thi được công bố bởi một ủy ban do Quốc hội Hoa Kỳ thành lập nhân dịp kỷ niệm 500 năm ngày phát hiện ra châu Mỹ. Các điều khoản của cuộc thi quy định việc phóng ba tàu vũ trụ - một từ Châu Mỹ (Bắc và Nam), một từ Châu Âu và một từ Châu Á - dọc theo tuyến đường Trái Đất-Mặt Trăng-Sao Hỏa.

Chuyển động dưới cánh buồm mặt trời có liên quan đến áp suất của ánh sáng mặt trời lên bề mặt gương của cánh buồm đó, đó là một màng kim loại mỏng (thường là nhôm) được phủ lên đế polymer để tăng độ bền.

Để thực hiện chuyến bay quốc tế, trước hết bạn cần phóng tàu vũ trụ vào quỹ đạo của một vệ tinh nhân tạo Trái đất và giương buồm (sơ bộ cuộn nó lại). Sau đó, gia tốc sẽ bắt đầu dọc theo một quỹ đạo quốc tế, là một đường xoắn ốc logarit có tâm ở Mặt trời. Do đó, thiết bị sẽ đi vào quỹ đạo gần mặt trăng hoặc gần sao Hỏa.

Cuộc thi dự kiến ​​​​được tổ chức thành ba loại, kết thúc vào ngày 12 tháng 10 năm 1989, 1990 và 1991. (Ở mỗi loại, có thể tài trợ một phần cho công việc với chi phí của ban tổ chức lễ kỷ niệm ở Hoa Kỳ.) Việc phóng tàu vũ trụ đã phát triển được đề xuất thực hiện vào ngày kỷ niệm 500 năm phát hiện ra châu Mỹ - ngày 12 tháng 10 năm 1992.

Trọng lượng của thiết bị được ra mắt để kỷ niệm 500 năm ngày phát hiện ra châu Mỹ, được giới hạn ở mức 500 kg. Chính xác hơn, các nhà thiết kế chỉ có thể tùy ý sử dụng 499 kg và 1 kg tương ứng với cái gọi là tải trọng bắt buộc, bao gồm bằng chứng về các di tích lịch sử và văn hóa nổi bật của mỗi châu lục. Hàng hóa này là một bãi chứa trên bề mặt Mặt trăng hoặc Sao Hỏa cùng với danh sách danh dự gồm hàng trăm tên tuổi của các hoạt động văn hóa, khoa học và kinh tế đã làm rạng danh lục địa này. Đối với những người châu Âu tham gia cuộc thi, hàng hóa bắt buộc phải bao gồm các bản sao của Hiến chương vĩ đại, bản sao Cựu Ước và Tân Ước, bản nhạc của Bản giao hưởng số 9 của Beethoven và Tuyên ngôn Quốc tế Nhân quyền. Các thí sinh đến từ Mỹ phải gửi vào không gian các tượng đài tôn giáo của người Inca, chân dung của Simon Bolivar, một phần của bộ nhớ máy, bản sao Hiến pháp Hoa Kỳ và Tuyên ngôn Độc lập. Đối với các cuộc thi từ Châu Á, các bản sao của Truyền thuyết Gilgamsha, văn bản toán học đầu tiên, việc sử dụng ký hiệu “0” và hệ thống số thập phân được cung cấp.

Mục đích chính là vận hành và thực hành kỹ thuật bay dưới cánh buồm mặt trời. Về vấn đề này, sẽ cần phải giải quyết một số nhu cầu bài toán của công nghệ vũ trụ (có thể sử dụng lực quán tính ly tâm phát sinh từ vệ tinh để bung cánh buồm, cuộn nó lại khi phóng vệ tinh vào quỹ đạo không?), vật lý (nó làm gì với một điện tích lớn sẽ tích tụ trên một cánh buồm có diện tích vài ha khi di chuyển trong plasma không gian?), điều hướng (làm thế nào để điều khiển chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc?).

Bất kỳ nhà khoa học và kỹ sư không cầm quyền nào cũng có thể tham gia cuộc thi đã công bố. Trong số những người tham gia có các nhóm đến từ các công ty lớn (Westingas, Aero-Italia) và các trường đại học nổi tiếng ở Châu Âu và Châu Mỹ. Các nhóm từ ngành công nghiệp và Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô đang tham gia từ nước ta. Ban tổ chức cuộc thi đặc biệt quy định sự tham gia của ít nhất năm học sinh trong mỗi đội.

Dựa trên tỷ lệ hoàn thành các cuộc thi đã được công bố, ba năm còn lại trước khi bắt đầu là một khoảng thời gian rất ngắn. Trong điều kiện như vậy, thành công chỉ có thể đạt được khi dùng bữa với giáo viên đến từ các quốc gia khác nhau. Sự hợp tác như vậy, trái ngược với mức độ xanh và cấu trúc cao của cuộc đua thuyền buồm không gian, là nét đặc trưng của cuộc đua thuyền buồm quốc tế đầu tiên này.

A. V. Schwartzburg

Tờ 46

tr. 44Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

44

Vật lý 8, 9, 10

Ghi chú “Tính đối xứng và tính chất vật lý của tinh thể” được công bố dưới đây được trình bày bởi tác phẩm kinh điển thứ chín, ghi chú “Nhiễu xạ ánh sáng trên lỗ tròn” được trình bày bởi tác phẩm kinh điển thứ mười. Tuy nhiên, đối với chúng tôi, có vẻ như nốt đầu tiên cũng sẽ hữu ích cho học sinh lớp tám và lớp mười.

Tính đối xứng và tính chất vật lý của tinh thể

Ngày xửa ngày xưa, người ta gắn liền sự hài hòa của thế giới với sự đối xứng. Người Hy Lạp cổ đại, những người coi trọng vẻ đẹp nhất trong cuộc sống, đã đặc biệt coi trọng nó. Coi cái đẹp là tiêu chí của sự thật, họ cảm nhận được một ý nghĩa tiềm ẩn nào đó trong tính đối xứng và coi đó là khởi đầu quyết định các đặc tính của thế giới. Một lễ kỷ niệm các tài sản của thế giới. Tuy nhiên, vẻ đẹp ăn mừng đã mất đi vị thế và chỉ trở thành tài sản của nghệ sĩ và các tư thế tạo dáng. Sự quan tâm đến tính đối xứng cũng bị mất đi.

Nhưng thời điểm mới đã đến. Một nền vật lý mới đã được hình thành và rõ ràng là người Hy Lạp đã hoàn toàn đúng. Các đặc tính của thế giới thực phần lớn được xác định bởi tính đối xứng của nó. (Chúng ta đã viết về mối liên hệ giữa tính đối xứng của không gian và thời gian với các định luật bảo toàn động lượng và năng lượng. Ví dụ, xem «Kvant», 1988, số 5, trang 45.)

Nhưng đây là gì - tính đối xứng? Hãy giải thích bằng một ví dụ đơn giản. Giả sử bạn cầm một vật thể nào đó trong tay và trả nó theo cả cách này và cách này. Và đột nhiên bạn nhận thấy rằng ở một thời điểm nào đó cơ thể thẳng hàng với chính nó. Sau đó, họ nói rằng cơ thể đối xứng với chuyển động quay này. Bản thân phép quay được gọi là một phép toán hoặc phép biến đổi tính đối xứng, và

Tờ 47

tr. 45Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

45

trục mà sự quay đó xảy ra xung quanh là trục đối xứng.

Hãy lấy một khối lập phương làm ví dụ. Rõ ràng là nếu bạn xoay nó 90° quanh bất kỳ trục nào trong ba trục, đi qua tâm của các mặt đối diện, khối lập phương sẽ thẳng hàng với chính nó. Đây là những trục đối xứng. Chúng được gọi là trục đối xứng bốn bậc. Hiện tượng xoắn xảy ra do thực tế là để quay 360° bạn cần thực hiện bốn lần quay 90° liên tiếp. Tại sao nó được so sánh với một vòng quay 360°? Có, đơn giản vì việc xoay bất kỳ cơ thể nào 360° tương đương với việc chúng ta hoàn toàn không chạm vào nó. Đây được gọi là hoạt động nhận dạng.

Có bất kỳ phép toán đối xứng nào khác trong tự nhiên ngoài phép quay không gian không? Nói chung là có và khá nhiều. Nhưng nếu anh ta muốn nói đến một vật thể duy nhất, thì chỉ còn một phép toán đối xứng nữa - sự phản chiếu của gương trong một mặt phẳng. (Và, tất nhiên, tất cả các loại kết hợp của chuyển động quay và phản xạ.) Hãy thử tự mình tìm các mặt phẳng đối xứng cho khối lập phương và tìm xem liệu nó có bất kỳ trục quay nào khác ngoài ba trục mà chúng ta đã đề cập hay không.*)

Các trục quay và các mặt phẳng phản xạ được gọi là các phần tử đối xứng của vật thể. Một vật thể càng có nhiều yếu tố đối xứng thì nó càng đối xứng. Và theo đó, nó càng dễ dàng hơn. Ví dụ, hãy so sánh một quả bóng đá (bất kỳ đường thẳng nào đi qua tâm của nó là một trục đối xứng có bậc vô hạn) với một quả bóng nổi. Theo một nghĩa nào đó, một cơ thể cân đối hơn sẽ dễ giải quyết hơn nhiều và ít xảy ra mọi loại vấn đề hơn. Ví dụ, tôi có thể tưởng tượng rõ ràng rằng, nếu cần thiết, tôi có thể sút trúng khung thành bằng một quả bóng đá. Nhưng tôi không thể đảm bảo rằng tôi có thể làm được điều tương tự nếu có một quả bóng nổi thay cho quả bóng đá.

*) Xem bài viết của V. N. Vaguten “Thường xuyên nói dối và quay”, đăng trên số cuối cùng của tạp chí. (Lưu ý ped.)

Nhưng tất cả những điều này có liên quan gì đến vật lý? Hóa ra là điều không chắc chắn nhất. Để hiểu điều này, chúng ta hãy nhìn vào tinh thể. Nhân tiện, chúng tôi lưu ý rằng khi xem xét kỹ hơn, phần lớn chất rắn trong tự nhiên là tinh thể, vì vậy mối quan tâm của chúng tôi đối với chúng là các nguyên tử có vị trí tương đối, thay vì nhiều nguyên tử xếp ngẫu nhiên thành một đống. (Một lần nữa, anh ấy muốn nhắc bạn rằng một hệ thống càng có nhiều yếu tố đối xứng thì nó càng đơn giản.) Và thực sự, chính sự tồn tại của một mạng tinh thể (tức là tính đối xứng) là yếu tố chính, chức năng và hấp dẫn cho phép, vào cuối những năm 30 của thế kỷ chúng ta, xây dựng một lý thuyết về các vật thể tinh thể (có thể nói là “đập vào cổng”), và ở thời điểm hiện tại - để tạo ra tất cả các thiết bị điện tử khác nhau, về bản chất, xác định phong cách của cuộc sống hiện đại.

Điểm chính trong việc nghiên cứu tinh thể là thực tế là trong bất kỳ mạng nào người ta cũng có thể xác định được một ô cơ bản nào đó mà từ đó mạng này được tạo thành. Hơn nữa, các tính chất vật lý của tinh thể ở một mức độ rất lớn được xác định bởi tính đối xứng của ô đơn vị này, nghĩa là nó phụ thuộc vào việc nó là hình lập phương hay hình song song hay có một số hình dạng khác. Và quy tắc vẫn đúng: ô đơn vị càng có nhiều phần tử đối xứng thì càng dễ phát hiện một số hiệu ứng vật lý không mong muốn trong đó.

Vì vậy, nếu ô là hình khối (khối có số phần tử đối xứng tối đa sau vật quay), thì các tính chất của tinh thể theo mọi hướng sẽ giống nhau. Trong đó

Tờ 48

tr. 46Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

46

Trong các trường hợp, tinh thể được cho là đẳng hướng (ngược lại với trường hợp dị hướng, khi các đặc tính của vật thể khác nhau theo các hướng khác nhau).*) Khi hình dạng của ô đơn vị thay đổi (đặc biệt, điều này có thể xảy ra khi nhiệt độ thay đổi), số lượng nguyên tố đối xứng trong nó giảm đi và các tính chất của tinh thể thay đổi mạnh. Ví dụ, tinh thể lập phương có tính chất đàn hồi chỉ được đặc trưng bởi ba mô đun đàn hồi: độ dốc, độ cắt và độ xoắn. Nếu ô đơn vị có hình dạng song song thì số lượng mô hình đàn hồi đã bằng mười tám. Tất nhiên, đây là những mô hình cuộn, cắt và xoắn giống nhau, nhưng hiện tại chúng khác nhau theo các hướng khác nhau.

Một tình huống hoàn toàn tương tự xảy ra trong quá trình giãn nở nhiệt của tinh thể. Trong khi một tinh thể có mạng hình khối được đặc trưng bởi một hệ số giãn nở nhiệt duy nhất, thì sự giãn nở của tinh thể có ô công thức phức tạp hơn được xác định bởi ba yếu tố.

Điều thú vị là số lượng hình dạng mà một ô đơn vị có thể có là có hạn. Và điều này được kết nối với điều này. Mạng tinh thể, theo đúng nghĩa của nó, là một hệ thống tuần hoàn. Điều này có nghĩa là khi nó bị dịch chuyển, hoặc, như người ta nói trong vật lý, dịch ra, trên những khoảng cách (chu kỳ) nhất định, thì mạng sẽ thẳng hàng với chính nó. Nói cách khác, với một mạng, trái ngược với một vật thể đơn lẻ, có thể thực hiện một phép toán đối xứng cụ thể—sự tịnh tiến. Vì vậy, hóa ra không phải mọi hình dạng của ô đơn vị đều phù hợp với tính đối xứng tịnh tiến. Ví dụ, có thể xây dựng một cấu trúc tuần hoàn từ các cấu trúc lục giác đều, nhưng không thể xây dựng từ các cấu trúc ngũ diện.

Ngày nay, tất cả các loại mạng tinh thể đã được dự đoán, và người ta ít nhiều biết về từng loại, theo hướng nào nó phân chia dễ dàng hơn và theo hướng nào thì nó diễn ra khác nhau, cách các tinh thể có đối xứng khác nhau dẫn nhiệt và cách chúng hoạt động trong trường điện tử, âm thanh truyền qua chúng như thế nào và liệu chúng có thể tạo ra hiệu ứng áp điện hay không (sự xuất hiện của điện tích trên các hạt của tinh thể trong quá trình biến dạng của nó) và nhiều hơn thế nữa.

Để kết luận, tôi cũng muốn nói rằng vai trò của tính đối xứng trong vật lý không thể bị cạn kiệt bởi các đặc tính thay thế của tinh thể. Cùng với chủ đề, các định luật vật lý cũng có tính đối xứng. Sự khác biệt duy nhất là các vật thể đối xứng với các chuyển động quay và phản xạ trong không gian, và các định luật liên quan đến một số phép toán khác. Và nếu tính đối xứng của các vật thể đã được nghiên cứu một cách thực tế đến cùng, thì vai trò của tính đối xứng của các quy luật tự nhiên vẫn chưa rõ ràng. Nhưng có lý do để tin rằng chính trên con đường này những khám phá nổi bật nhất đang chờ đợi chúng ta.

E. E. Gorodetsky

Sự nhiễu xạ ánh sáng theo một vòng tròn

Tôi muốn bắt đầu bằng một câu hỏi thoạt nhìn có phần kỳ lạ: ánh sáng có luôn xuyên qua câu trả lời một cách liên tục không? Rõ ràng là ngay từ giọng điệu của câu hỏi, cần phải trả lời rằng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Tuy nhiên, làm thế nào trách nhiệm có thể được đặt lên một cái gì đó? Sử dụng “phương pháp suy luận” (bạn có nhớ Sherlock Holmes không?), chúng ta có thể nói một cách an toàn rằng, về nguyên tắc, một câu trả lời có thể ảnh hưởng đến điều gì đó theo hai cách: hoặc điều gì đó không đi qua nó hoặc điều gì đó khác đi qua nó.

Chúng ta hãy cố gắng hiểu “cái gì đó” này là gì. Để thực hiện bài toán dễ dàng hơn, chúng ta hãy nhớ một số thông tin về ánh sáng dưới dạng sóng.

Tờ 49

tr. 47Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

47

Sóng điện từ, trong đó ánh sáng khả kiến ​​là trường hợp đặc biệt, là sự lan truyền dao động của điện trường và từ trường (tốc độ lan truyền c=3⋅108c=3 \cdot 10^8 m/s, bước sóng, đối với ánh sáng xanh, λ∼5⋅10−7\lambda \sim 5 \cdot 10^{-7} m và tần số dao động ω∼4⋅1015\omega \sim 4 \cdot 10^{15} s−1^{-1}). Mặc dù thực tế là độ lớn của cường độ điện trường (và từ trường) tại mỗi điểm thay đổi liên tục theo thời gian, nhưng các giá trị cường độ tại bất kỳ thời điểm nào tại hai điểm khác nhau đều có mối liên hệ duy nhất với nhau. Vì vậy, nếu khoảng cách giữa hai điểm bằng một số nguyên bước sóng, hoặc bằng nhau, một số chẵn sóng trường, thì lực căng tại các điểm này luôn bằng nhau. Tại các điểm, khoảng cách giữa chúng bằng một số lẻ sóng trường, lực căng có độ lớn bằng nhau nhưng ngược nhau về điện áp.

Từ những điều trên, rút ​​ra một quy tắc đơn giản cho phép người ta tìm các điều kiện để có độ chiếu sáng cực đại và cực tiểu trong quá trình giao thoa của hai sóng. Hãy để các nguồn kết hợp được đồng bộ hóa sao cho cường độ điện trường tại các điểm đặt các nguồn bằng nhau. Trong trường hợp này, các nguồn được cho là dao động cùng pha. Nếu khoảng cách l1l_1 và l2l_2 từ các nguồn đến một điểm tùy ý LL sao cho

∣l1−l2∣=2kλ2,k=0,1,2,…,|l_1 - l_2| = 2k \frac{\lambda}{2}, \quad k = 0, 1, 2, \dots,

tức là sự khác biệt về đường dẫn là chẵn

∣l1−l2∣=2kλ2,k=0,1,2,…,|l_1 - l_2| = 2k \frac{\lambda}{2}, \quad k = 0, 1, 2, \dots,

tức là, độ chênh lệch đường đi bằng một số sóng trường chẵn, các dao động sẽ làm suy yếu lẫn nhau và tại điểm LL sẽ có mức chiếu sáng tối thiểu.

Khái niệm mặt sóng có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc mô tả các hiện tượng sóng nói chung và sự lan truyền ánh sáng nói riêng. Đây là tên của một bề mặt có độ bền bằng nhau (nó còn được gọi là bề mặt cùng pha hoặc bề mặt sóng). Đối với mỗi nguồn cụ thể, không khó để tìm ra mặt sóng. Ví dụ, đối với một nguồn chính xác, các bề mặt có cường độ bằng nhau sẽ là hình cầu, đối với một sợi dây phát sáng - hình trụ đồng trục, đối với một nguồn phẳng - các mặt phẳng song song. Và nếu đã biết mặt sóng thì sự lan truyền tiếp theo của sóng có thể được mô tả như sau. Theo nguyên lý Huygen, mỗi điểm là nguồn phát sóng ánh sáng thứ cấp. Hơn nữa, tất cả các nguồn này đều kết hợp và dao động cùng pha. Khi đó độ rọi tại một điểm tùy ý trong không gian phía sau mặt sóng hoàn toàn được xác định bởi kết quả giao thoa của các sóng thứ cấp này.

Trong trường hợp tổng quát, việc tính toán hình ảnh giao thoa - bài toán khá phức tạp. Do đó, ngay cả trong trường hợp ánh sáng đơn giản nhất đi qua lỗ tròn, chúng ta sẽ hạn chế tính toán độ rọi chỉ tại một điểm nằm trên trục của lỗ, vuông góc với mặt phẳng của nó (xem hìnhok).

Trước khi chuyển sang một phép tính cụ thể, chúng ta hãy chú ý đến vai trò của tính đối xứng trong phép tính của chúng ta. Tất nhiên, chúng tôi đã thống nhất về hình dạng của các mặt sóng đối với nhiều nguồn khác nhau từ các thông điệp đối xứng. Tương tự, việc lựa chọn điểm để xác định độ chiếu sáng gắn liền với

Tờ 50

tr. 48Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

48

vị trí số liệu của điểm này so với lỗ và nguồn sáng.

Vì vậy hãy nhìn vào hình. Nó hiển thị chính xác nguồn O của ánh sáng đơn sắc, một màn có lỗ tròn bán kính R và các bề mặt cùng pha (vòng tròn màu xanh). Chúng ta quan tâm đến độ chiếu sáng tại điểm L, hay chính xác hơn là sự phụ thuộc của nó vào bán kính của lỗ.

Hãy sử dụng nguyên lý Heugens và tìm độ rọi tại điểm L là kết quả của sự giao thoa của các sóng thứ cấp phát ra từ tất cả các điểm trên bề mặt sóng S chạm vào màn hình. Việc tính toán sẽ được đơn giản hóa đáng kể nếu bạn sử dụng phương pháp do Fresnel đề xuất.

Chúng ta hãy chia bề mặt sóng S thành các vùng đồng tâm - gọi là vùng Tepler Fresnel - với tâm nằm trên trục của lỗ (một lần nữa, do tính đối xứng, khoảng cách từ các điểm khác nhau của vùng “vòng” như vậy đến điểm L là như nhau). Hơn nữa, chúng ta sẽ chọn kích thước của các vùng sao cho chênh lệch đường đi từ hai phần liền kề đến điểm L bằng λ/2\lambda/2. Hiệu điện thế của điện trường do sóng tới tạo ra là như nhau tại mọi điểm trên bề mặt sóng. Do đó, chúng ta đã thu được một tập hợp các nguồn thứ cấp “vòng”, dao động cùng pha với nhau. Vì diện tích của tất cả các vùng Fresnel đều giống nhau (một lát sau bạn sẽ có thể tự kiểm tra điều này), rõ ràng là các sóng thứ cấp từ các vùng lân cận cộng lại sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Và tùy vào số chẵn hay số lẻ được đặt trên lỗ mà độ chiếu sáng tại điểm L sẽ gần bằng 0 hoặc tối đa. Trong trường hợp này, độ chiếu sáng tối đa được tạo ra bởi vùng duy nhất không có đủ cặp.

Rõ ràng là các tính toán định tính được trình bày ở đây chỉ có thể áp dụng khi không có quá nhiều vùng Fresnel được đặt trên lỗ. Hãy ước tính bán kính của khu vực. Đặt khoảng cách từ nguồn đến lỗ (a) và từ lỗ đến điểm quan sát (l1l_1) theo thứ tự một mét (lớn hơn hoặc nhỏ hơn một chút - không thành vấn đề, chúng ta chỉ quan tâm đến thứ tự độ lớn), bước sóng của ánh sáng là λ∼5⋅10−7\lambda \sim 5 \cdot 10^{-7} m, bán kính của lỗ có thể thay đổi từ một giá trị theo thứ tự bước sóng đến một centimet (những lỗ cho ánh sáng như vậy có thể được coi là lớn vô hạn). Nếu khoảng cách từ đỉnh mặt sóng O′O' đến điểm L bằng l1l_1 thì vùng đầu tiên bị giới hạn bởi các điểm của mặt sóng, khoảng cách từ đó đến điểm L bằng l1+λ/2l_1 + \lambda/2. Biểu thị bán kính của vùng r1r_1 từ các tam giác vuông OBC và BCL, ta thu được

r12=a2−(a−x)2=(l1+λ/2)2−(l1+x)2.r_1^2 = a^2 - (a - x)^2 = (l_1 + \lambda/2)^2 - (l_1 + x)^2.

Từ đây ta tìm được các giá trị của x:

x=l1a+l1λ2x = \frac{l_1}{a + l_1} \frac{\lambda}{2}

và bán kính r1r_1:

r1=al1a+l1λ.r_1 = \sqrt{\frac{a l_1}{a + l_1}} \lambda.

Trong trường hợp của chúng tôi

r1∼1⋅12⋅15⋅10−7 м=5⋅10−4 м=0,5 мм.r_1 \sim \sqrt{\frac{1 \cdot 1}{2 \cdot 1}} 5 \cdot 10^{-7} \text{ м} = 5 \cdot 10^{-4} \text{ м} = 0,5 \text{ мм}.

Do đó, nếu bán kính của lỗ tăng thì miễn là nó nhỏ hơn bán kính của vùng thì độ chiếu sáng tại điểm L sẽ tăng. Sau đó, khi vùng thứ hai “xuất hiện”, các sóng bắt đầu bù trừ cho nhau và độ sáng sẽ giảm. Vân vân.

Về nguyên tắc, có thể tạo ra một bề mặt phẳng bao phủ tất cả các vùng chẵn hoặc tất cả các vùng lẻ. Khi đó tất cả các sóng đến điểm L sẽ cùng pha và sẽ điều hòa lẫn nhau (chúng ta đã chặn các sóng đến ngược pha). Kết quả là một thiết bị khá giống với một ống kính.

Vì vậy, để trả lời câu hỏi được đặt ra ở đầu ghi chú về những gì “đi qua” hoặc “không lọt” vào lỗ, chúng ta có thể nói rằng đây là các vùng Fresnel.

E. E. Gorodetsky

Tờ 51

tr. 49Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

49

máy tính
và viễn thông

Tiến sĩ khoa học kỹ thuật
V. O. SHVARTSMAN

Nhu cầu truyền tải, lưu trữ và xử lý thông tin nảy sinh cùng với xã hội tương đương với con người. Vào buổi bình minh của quá trình phát triển, con người giao tiếp với sự trợ giúp của các tín hiệu âm thanh hoặc ánh sáng (la hét, huýt sáo, đánh trống, cồng chiêng, đốt lửa, đuốc). Nhu cầu truyền không chỉ các tín hiệu “báo động”, “nguy hiểm”, “tấn công”, “xóa” mà còn các tin nhắn phức tạp hơn dẫn đến việc sử dụng mã khi các tin nhắn khác nhau khác nhau về số lượng âm thanh hoặc tín hiệu quang, tần suất xuất hiện của chúng và độ dài tạm dừng giữa các tín hiệu. Đồng thời, các phương pháp, phương tiện lưu trữ thông tin được tạo ra và cải tiến. Từ những vết khía bằng rìu trên cây và tường hang động, con người chuyển sang vẽ tranh trên đá, clip nghệ thuật, chữ tượng hình và cuối cùng là chữ cái và số được viết trên giấy trước tiên bằng bút chì, bút máy, sau đó bằng máy in hoặc máy đánh chữ. Thậm chí sau đó, các thiết bị đục lỗ đã xuất hiện, nhờ đó các thông điệp được viết trên thẻ giấy và băng dưới dạng kết hợp các câu trả lời.

Nhưng một cuộc cách mạng trong lĩnh vực truyền tải và lưu trữ thông tin chỉ diễn ra khi kỹ thuật điện bắt đầu được sử dụng cho việc này. Vào đầu thế kỷ trước, người ta đã cố gắng sử dụng tính chất của dòng điện để nhanh chóng lan truyền qua dây dẫn để truyền tải thông điệp. Máy thu tin nhắn dựa trên hiệu ứng tĩnh điện và điện hóa hóa ra lại đắt tiền, phức tạp và cồng kềnh.

Tờ 52

tr. 50Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

50

Chúng hoạt động không ổn định và chưa nhận được ứng dụng thực tế. Máy điện báo, dựa trên tác dụng từ của dòng điện, đã chiếm ưu thế trong hơn 150 năm và chỉ trong những năm gần đây nó mới được thay thế bởi các hệ thống điện tử. Chiếc điện thoại này trẻ hơn một chút - nó đã hơn 100 tuổi một chút. Sau khi phát hiện ra phương tiện liên lạc vô tuyến, sóng điện từ bắt đầu được sử dụng rộng rãi để truyền tải thông điệp. Những thành tựu trong công nghệ chụp ảnh, ghi từ tính, và trong những năm gần đây, công nghệ hoàn thiện đầu in, đã tạo ra phương tiện lưu trữ mới. Vì vậy, sự tiến bộ trong lĩnh vực truyền tải và lưu trữ thông tin vẫn tiếp tục diễn ra. Và việc xử lý những thông tin này cho đến giữa thế kỷ 20 vẫn là số phận của con người. Các thiết bị cơ khí khác nhau như bàn tính, máy đo số học và thước trượt, và vào cuối thế kỷ 19, máy tính và máy lập bảng chỉ tăng tốc độ tính toán một chút.

Một cuộc cách mạng trong lĩnh vực xử lý thông tin diễn ra vào giữa thế kỷ 20, khi những tiến bộ trong lĩnh vực điện tử giúp tạo ra máy tính điện tử - máy tính. Lúc đầu, máy tính được thiết kế cho lời giải toán học bài toán (tính toán, do đó có tên - máy tính), nhưng ngay sau đó, lĩnh vực ứng dụng chính của chúng trở thành xử lý thông tin trong các hệ thống điều khiển tự động và hệ thống tham chiếu và thông tin khác nhau, được thống nhất bởi một thuật ngữ chung: hệ thống xử lý thông tin. Về vấn đề này, thậm chí còn có đề xuất gọi máy tính không phải là máy tính mà là máy điện tử. Nhưng trong văn học, từ viết tắt MÁY TÍNH ngày càng được thay thế bằng từ nước ngoài “máy tính”, mặc dù bản dịch theo nghĩa đen của từ này là “máy tính”.

Trong thập kỷ đầu tiên của sự tồn tại của máy tính, con người đã đến với chúng với nhiệm vụ của mình và lấy đi kết quả tính toán. Khả năng của máy tính ngày càng tăng, quy mô của các vấn đề được giải quyết trên chúng bài toán cũng vậy, và chẳng bao lâu sau, hóa ra là việc cung cấp thông tin ban đầu đến máy tính và kết quả xử lý cho người đăng ký sử dụng các phương tiện truyền tải truyền thống, trong nhiều trường hợp sẽ phủ nhận lợi ích về thời gian thu được từ lời giải bài toán sử dụng máy tính. Ngoài ra, những dữ liệu ban đầu này thường có dạng tín hiệu điện thường không được truyền qua thư. Vì vậy, vào đầu thế kỷ XVI, việc truyền tải thông điệp bằng giao tiếp điện tới máy tính hoặc từ máy tính đã xuất hiện. Không giống như các dịch vụ viễn thông truyền thống, trong đó nguồn và người nhận thông tin là một người, khi truyền dữ liệu, các chức năng này được thực hiện bởi máy tính, điều này đặt ra một số yêu cầu cụ thể đối với dịch vụ truyền dữ liệu (DTS).

SPD cần yêu cầu những gì?

Trong máy tính, mọi thông tin (ký hiệu, văn bản, hình ảnh) đều được trình bày dưới dạng duy nhất - kỹ thuật số (dưới dạng một chuỗi các số 0 và số 1). Vì vậy, hệ thống viễn thông trong SPD phải truyền tải thông tin số. Một đặc điểm rất quan trọng của SPD là thời gian gửi tin nhắn có độ dài nhất định từ nguồn đến người nhận, vì thông tin phụ thuộc đáng kể vào thời gian nhận. SPD phải đảm bảo gửi tin nhắn với khối lượng được yêu cầu tại một thời điểm nhất định.

Cả khối lượng tin nhắn được truyền đi và yêu cầu về thời gian gửi chúng đều có thể khác nhau rất nhiều. Khi truyền thông tin theo kế hoạch hoặc thống kê, khối lượng tin nhắn có thể đạt tới hàng triệu byte*) và thời gian cần thiết có thể lên tới

*) 1 byte bằng 8 bit, 1 bit là đơn vị thông tin kép. 1 byte - âm lượng của tin nhắn bao gồm một ký tự (chữ cái, số, dấu cách, v.v.).

Tờ 53

tr. 51Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

51

giá được tính theo giờ và thậm chí theo ngày. Thời gian gửi đến điện thoại (dung lượng khoảng 300 byte) mất vài giờ. Khi máy tính cá nhân đang làm việc với máy tính trung tâm hoặc ngân hàng dữ liệu ở chế độ đối thoại, tác vụ đáp số trong hơn 2-3 giây là không thể chấp nhận được, vì trong thời gian dài hơn, việc lưu giữ thông tin trong trí nhớ ngắn hạn của một người sẽ khó khăn hơn. Các yêu cầu nghiêm ngặt hơn nữa về thời gian gửi tin nhắn cũng được áp đặt bởi các hệ thống kiểm soát đối với các quy trình nhanh (ví dụ: kiểm soát không lưu), trong đó thời gian gửi thông tin phải tương xứng với tốc độ của quy trình và do đó có thể thay đổi theo phần của giây.

Giá trị của thông tin được xác định không chỉ bởi tính kịp thời của việc nhận mà còn bởi độ chính xác của việc truyền tải nó, được gọi là достоверностью. Độ tin cậy được đặc trưng bởi tỷ lệ giữa số ký hiệu nhận được sai trên tổng số ký hiệu được truyền đi. Ví dụ: nếu tin nhắn được truyền chứa 10610^6 byte và 16 byte bị hỏng trong quá trình truyền thì độ tin cậy là 1.6×10−51.6 \times 10^{-5}.

Yêu cầu về độ tin cậy của SPD cao hơn nhiều so với các trường hợp điện tử hóa truyền thống. Trong giao tiếp qua điện thoại, độ tin cậy của 10−310^{-3} và thậm chí 10−210^{-2} là đủ, và trong truyền qua điện thoại 10−410^{-4}, bởi vì một người thường sẽ hiểu chính xác ý nghĩa của tin nhắn ngay cả khi 10-20% ký tự bị bóp méo. Trong SPD, việc biến dạng ngay cả một ký tự (byte, bit) có thể dẫn đến việc hiểu thông tin không chính xác và kết quả là rất nhiều tài liệu sẽ bị mất.

Yêu cầu về độ tin cậy trong các SPD khác nhau nằm trong khoảng từ 10−610^{-6} trong hầu hết các trường hợp sử dụng chung đến 10−9—10−1210^{-9} — 10^{-12} trong hệ thống ngân hàng và hệ thống quản lý đặc biệt. Lưu ý rằng độ tin cậy của giá trị 10−610^{-6} tương ứng với một thao tác trong cuốn sách 400 trang.

Thông thường một số máy tính làm việc cùng nhau, tạo thành một mạng cục bộ hoặc lãnh thổ. Đồng thời, họ phải trao đổi thông tin, tức là nguồn thông tin máy tính phải có cơ hội, khi truyền tin nhắn, để gửi nó đến một máy tính cụ thể nhận thông tin. SPD được yêu cầu gửi thông tin đến một địa chỉ nhất định và xác suất gửi sai địa chỉ sẽ rất nhỏ, chẳng hạn như một tin nhắn trên một tỷ được truyền đi (10−910^{-9}).

Máy tính với tư cách là nguồn và người nhận thông tin trong SPD có thể có các đặc điểm khác nhau: phương pháp truyền thông tin khác nhau, tốc độ truyền khác nhau, mã khác nhau. Ví dụ, yêu cầu đảm bảo sự tương tác của các máy tính như vậy tương đương với yêu cầu liên lạc qua điện thoại cung cấp cho các thuê bao thông thường nói các ngôn ngữ khác nhau (như đã biết, không những không tồn tại mà còn chưa được mong đợi). Chưa hết, SPD được yêu cầu phải có khả năng trao đổi tin nhắn giữa các loại máy tính khác nhau.

Đương nhiên, SPD, giống như các dịch vụ điện tử khác, yêu cầu độ tin cậy, khả năng tồn tại và hiệu quả cao, trước hết - bảo vệ dữ liệu được truyền khỏi bị tiết lộ, khả năng phát triển và cung cấp các dịch vụ bổ sung cho người đăng ký.

Để hiểu làm thế nào tất cả các yêu cầu này của máy tính được đáp ứng bằng các điện tử, chúng ta hãy xem xét cách truyền thông tin giữa các máy tính.

Giao tiếp máy tính

Sơ đồ chung để truyền thông tin giữa hai máy tính: máy tính nguồn (máy tính-I) và máy tính nhận (máy tính-P) được hiển thị trong hình 1. Khi máy tính-I có nhu cầu truyền một tin nhắn, nó sẽ được gửi dưới dạng một chuỗi xung từ thiết bị đầu ra của máy tính-I đến SPD, với sự trợ giúp của nó được truyền đi.

Tờ 54

tr. 52Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

52

được kết nối với đầu vào máy tính-P. Yếu tố kết nối giữa máy tính-I và máy tính-P là kênh liên lạc.

Chuỗi, tức là các cặp dây của đường truyền cáp, được sử dụng làm kênh liên lạc khi truyền trên khoảng cách ngắn (lên đến 10 km) và trên khoảng cách dài - các kênh của hệ thống truyền dẫn thông qua hệ thống cáp, rơle vô tuyến hoặc hệ thống liên lạc vệ tinh.

Cáp thông tin liên lạc được tạo thành từ một số dây dẫn bằng đồng cách điện hoặc các sợi thủy tinh mỏng (trong cáp quang) được bọc trong vỏ bảo vệ. Trong các đường dây liên lạc vô tuyến, không giống như đường dây cáp, sự lan truyền của sóng điện từ không xảy ra trong không gian kín (cáp) mà trong không gian mở. Trong các đường dây chuyển tiếp vô tuyến, việc truyền tín hiệu từ điểm này đến điểm khác được thực hiện thông qua một số điểm trung gian tại đó tín hiệu được nhận, nghe và truyền đi xa hơn. Trong các hệ thống vệ tinh, tín hiệu từ trạm truyền mặt đất được phát tới một vệ tinh nhân tạo của Trái đất, tại đó chúng được nhận, nghe và truyền tới trạm thu trên mặt đất.

Trong thông tin vô tuyến, một số lượng lớn các đài phát thanh hoạt động đồng thời ở các dải tần khác nhau mà không gây nhiễu lẫn nhau. Việc phân chia tần số các kênh như vậy có thể được sử dụng trong SPD, điều này cho phép tạo thành nhiều kênh trên một cặp dây (mạch vật lý), mỗi kênh có thể truyền đồng thời nhiều thông tin khác nhau.

Yêu cầu về các thông số tín hiệu ở đầu ra của máy tính-I và đầu vào của máy tính-P thường không phù hợp với đặc tính của các kênh truyền thông. Ngoài ra, tín hiệu trong các kênh liên lạc có thể bị nhiễu. Kết quả là, tín hiệu ở đầu ra của kênh liên lạc khác với tín hiệu ở đầu vào ở mức độ này hay mức độ khác, điều này có thể dẫn đến giảm độ tin cậy dưới mức yêu cầu có thể chấp nhận được.

Để giảm méo tín hiệu ở đầu vào và đầu ra của kênh, các thiết bị chuyển đổi tín hiệu đặc biệt được sử dụng và để tăng độ tin cậy, các thiết bị bảo vệ lỗi (RCD) được giới thiệu. Các thiết bị này, cùng với các thiết bị điều khiển đường truyền, tạo thành một bộ phát, bao gồm giữa máy tính-I và kênh liên lạc, và thiết bị kế thừa, bao gồm giữa kênh liên lạc và máy tính-P.

Trong cuộc trò chuyện qua điện thoại, một trong những người đối thoại sau khi lầm bầm một cụm từ sẽ yêu cầu người kia lặp lại lần nữa. Trong SPD, việc phát hiện lỗi, yêu cầu lặp đi lặp lại phần bị méo của tin nhắn phải được bộ thu và bộ phát thực hiện tự động. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng mã phát hiện lỗi kết hợp với phản hồi. Để bao gồm tất cả các ký tự chính được hiển thị trong máy tính (chữ hoa và chữ thường, tiếng Nga và tiếng Latin, số và dấu chấm câu), chỉ cần sử dụng mã bảy chữ số cho phép kết hợp mã 27=1282^7 = 128 là đủ. Nó sử dụng tổ hợp mã 1100001 để truyền chữ A. Nếu do nhiễu và biến dạng trong kênh, nó được nhận ở dạng 1110001, thì người nhận sẽ nhận được chữ Y. Để phát hiện lỗi, không phải mã bảy mà là mã tám chữ số được sử dụng: tổ hợp mã gốc được bổ sung trong RCD bằng số 0 hoặc một để số đơn vị trong tổ hợp mã là chẵn. Trong trường hợp này, để chuyển

Tờ 55

tr. 53Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

53

Hình 2.

chữ A sử dụng tổ hợp mã 11000011 (ký tự cuối cùng được máy phát nhập) và nếu nhận được 11100011, máy thu sẽ phát hiện lỗi (số ký tự trong tổ hợp mã nhận được là số lẻ). Sự kết hợp mã bị từ chối không được phát hành trong máy tính-P và thông qua kênh phản hồi, bộ thu sẽ gửi yêu cầu đến bộ phát để truyền lại.

Để đảm bảo tính bí mật của dữ liệu được truyền đi, nó có thể được bảo vệ. Việc mã hóa và giải mã cũng được thực hiện bởi bộ phát và bộ thu SPD bằng một thuật toán nhất định sử dụng bộ phận hàn (khóa). Chìa khóa có thể được truyền qua một kênh riêng biệt.

Các kênh liên lạc được sử dụng phổ biến nhất được gọi là kênh tần số giọng nói được sử dụng để liên lạc qua điện thoại. Chúng có dải tần 300-3400 Hz và thực hiện truyền dữ liệu ở tốc độ 4800 và 9600 bps, và trong một số trường hợp lên tới 16.000 bps. Để phối hợp máy tính và kênh liên lạc, bộ phát SPD bao gồm một bộ điều biến chuyển đổi chuỗi xung hình chữ nhật nhận được từ máy tính thành chuỗi tín hiệu hình sin có tần số từ 300 đến 3400 Hz. Bộ giải điều chế máy thu SPD thực hiện chuyển đổi nghịch đảo (xem hình 1). Theo quy định, việc truyền tới SPD được thực hiện theo các hướng chung, do đó, trong mỗi thiết bị đầu cuối của SPD có một bộ tạo mô hình và bộ giải điều chế, được kết hợp thành một thiết bị duy nhất - modem. Nhiều loại modem đã được phát triển bằng các phương pháp điều chế khác nhau với tốc độ dữ liệu tương ứng.

Điều chế biên độ bao gồm thực tế là truyền 1 từ máy tính-I tương ứng với việc gửi trong kênh liên lạc của một đoạn tín hiệu hình sin xác định thời lượng và truyền 0 tương ứng với việc tạm dừng (có cùng thời lượng). Việc điều chế này cho phép bạn chỉ tạo SPD ở tốc độ thấp (200-600 bit/s).

Để đạt được tốc độ truyền dữ liệu 600-1200 bit/s, điều chế tần số được sử dụng, trong đó tín hiệu hình sin của một tần số được gửi để truyền 1 từ máy tính-I trong kênh liên lạc và tần số khác được gửi để truyền 0 (ví dụ: 1100 và 2100 Hz).

Tốc độ truyền dữ liệu trên 1200 bit/s được đảm bảo bằng điều chế pha, trong đó truyền 1 từ máy tính-I tương ứng với việc gửi tín hiệu hình sin có một tần số trong kênh liên lạc và truyền 0 đến tần số khác (ví dụ: 180° và 0°; xem hình 2).

Nếu cần tốc độ truyền cao hơn thì sử dụng các kênh băng thông rộng có dải tần 48, 240, 1200 kHz.

Nhưng cũng có thể truyền dữ liệu qua kênh điện thoại với tốc độ lên tới 64.000 bps. Với mục đích này, việc phân chia thời gian của các kênh được sử dụng, chẳng hạn khi các cặp máy tính khác nhau thay phiên nhau trao đổi thông tin qua một kênh liên lạc.

Trong các kênh của hệ thống phân chia thời gian (chúng được gọi là kỹ thuật số), thông tin được mang theo là một chuỗi xung. Bộ chuyển đổi tín hiệu truyền SPD tích hợp sẽ chồng các xung từ máy tính lên các xung này. Trong trường hợp này, modem không cần thiết.

Khi một số lượng lớn máy tính tương tác, bài toán các tổ chức trao đổi thông tin giữa chúng sẽ xuất hiện. Nếu bạn sử dụng một máy tính riêng cho từng cặp máy tính-I - máy tính-P

Tờ 56

tr. 54Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

54

Hình 3.

cash PD, sau đó để liên lạc nn máy tính sẽ yêu cầu n(n−1)/2n(n-1)/2 kênh hai chiều và n−1n-1 đầu vào-đầu ra cho mỗi máy tính (hình 3), và thời gian hữu ích của mỗi kênh và đầu vào-đầu ra của máy tính, theo quy luật, sẽ nhỏ. Nhưng bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng một đầu vào-đầu ra cho mỗi máy tính và số lượng kênh nhỏ hơn. Ví dụ: hình 4 hiển thị một mạng máy tính có một nút phân phối thông tin và tổng số kênh nn, cho phép mỗi máy tính được kết nối với bất kỳ máy tính nào khác. Nhiệm vụ của nút như vậy, được gọi là nút chuyển mạch, là tổ chức kết nối cho phép các tin nhắn được truyền đến địa chỉ P của máy tính được chỉ định bởi máy tính-I. Do đó, mạng truyền thông hiện đại là tập hợp các kênh liên lạc, nút chuyển mạch và thiết bị thuê bao (hình 5). Và trong mỗi thành phần này, một máy tính kỹ thuật được sử dụng rộng rãi.

Máy tính để liên lạc

Việc sử dụng rộng rãi nhất của máy tính là trong các thiết bị chuyển mạch. Lý do là vì chức năng chuyển mạch của các thiết bị liên lạc qua mạng cũng tuân theo thuật toán vận hành máy tính cổ điển và tính chất của các thao tác cơ bản sau:

nhận tin nhắn từ kênh liên lạc và ghi vào bộ nhớ;

xử lý logic tin nhắn, ví dụ như mã hóa lại;

đọc tin nhắn từ bộ nhớ (nếu cần ở tốc độ khác) và truyền nó đến một địa chỉ nhất định trong một kênh liên lạc khác.

Việc sử dụng máy tính mang lại sự linh hoạt về chức năng, kiểm soát và tự động hóa việc khắc phục sự cố, tính toán chi phí và cung cấp các dịch vụ bổ sung cho thuê bao như: quay số rút gọn cho các thuê bao được gọi thường xuyên hơn (3 chữ số gộp lại là 7), tạm dừng cuộc gọi khi thuê bao bận, chuyển sang số khác, v.v.

Một máy tính phổ biến không kém được sử dụng để xây dựng các thiết bị đầu cuối: để bảo vệ lỗi, chuyển đổi tín hiệu, điều khiển, chẩn đoán và kiểm soát các quá trình thiết lập kết nối.

Giống như các ngành kỹ thuật khác, máy tính được sử dụng rộng rãi trong truyền thông để tự động hóa nghiên cứu khoa học, thiết kế và xây dựng cũng như quản lý các quá trình kinh tế và xã hội.

Hệ thống máy tính thông tin hiện đại là sự kết hợp giữa công nghệ máy tính (xử lý tin nhắn) và truyền thông (truyền tin nhắn). Sự phát triển của máy tính kỹ thuật và truyền thông đã kéo theo sự ra đời của các dịch vụ viễn thông mới - dịch vụ viễn thông. Tuy nhiên, một dịch vụ như vậy là Teletex, được thiết kế để chuẩn bị và truyền thư qua mạng điện thoại. Việc lắp đặt thuê bao bao gồm một máy tính cá nhân và một thiết bị chuyển đổi tín hiệu có thiết bị đổ chuông tự động. Nó đảm bảo việc chuẩn bị của người vận hành chữ cái và việc chỉnh sửa chúng, điền vào các chữ cái đã chuẩn bị sẵn cho lần tiếp theo của họ

Tờ 57

tr. 55Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

55

truyền qua mạng điện thoại, truyền và nhận thư tự động (không có sự tham gia của nhà điều hành), tự động sửa các lỗi phát sinh trong kênh liên lạc, tự động thực hiện một loạt các chức năng trực giao (tổng hợp nhật ký truyền và nhận, gán số đến và đi, tạo màn hình của người gửi, v.v.), in các chữ cái nhận được.

Thiết bị cung cấp khả năng truyền thông tin tốc độ cao - một trang văn bản với tốc độ 2400 bps được truyền trong 10-12 giây. Tính đến thời gian thiết lập kết nối qua mạng điện thoại, mỗi bức thư kinh doanh có thể được truyền đến người nhận trong vòng 1-2 phút.

Khả năng của dịch vụ Teletex có thể được tăng lên đáng kể với kế hoạch lắp đặt các máy tính chuyên dụng trong tương lai, bộ nhớ của chúng được chia thành các phần - hộp riêng biệt. Mỗi người dùng (người đăng ký) dịch vụ thuê một hộp (hoặc một số hộp) có thể nhập tin nhắn vào hộp vào bất kỳ thời điểm thuận tiện nào, chẳng hạn như trong khoảng thời gian tải mạng ít nhất. Dịch vụ này, tương tự như một dòng chữ trên bảng đá phiến có sẵn cho công chúng xem, được gọi là “bảng đen”.

Có thể “duyệt” nhận hộp thư bằng cách in bản tóm tắt nội dung của các bức thư, bao gồm cả những thư được nhắm mục tiêu, chẳng hạn như chỉ những tin nhắn nhận được từ một người đăng ký cụ thể hoặc tin nhắn về một vấn đề cụ thể (ví dụ: từ khóa được chỉ định, “email”).

Một dịch vụ khác - Videotex - là một hệ thống thông tin và chỉnh sửa cung cấp khả năng liên lạc giữa những người dùng bằng phần mềm thích hợp (hình 6). Máy tính này lưu trữ thông tin dành cho người dùng. Một yếu tố quan trọng của ngân hàng dữ liệu được gọi là trung tâm dịch vụ, có nhiệm vụ xác định tính hợp lệ của cuộc gọi nhận được từ người dùng qua mạng điện thoại, tính phí dịch vụ, đảm bảo tương tác với thiết bị đầu cuối của người dùng, cũng như các thiết bị khác bài toán.

Dịch vụ Videotex dành cho nhiều nhóm dân cư nhất, do đó thiết bị đầu cuối thường được sử dụng ở mức tối đa

Tờ 58

tr. 56Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

56

nhưng đơn giản. Thiết bị này bao gồm một khối logic với bàn phím, modem và TV bit thông thường thực hiện các chức năng hiển thị. Mạng điện thoại được sử dụng làm mạng liên lạc và các thiết bị được thiết kế đặc biệt với bàn phím tùy chỉnh hoặc máy tính cá nhân dựa trên bit được sử dụng làm khối logic với bàn phím.

Người dùng, được cài đặt trong ngân hàng dữ liệu, yêu cầu thông tin có tính chất rất khác từ đó.

Dịch vụ Videotex truyền tải thông tin về tin tức (thành phố, quốc gia, tin tức nước ngoài), thời tiết, thể thao và các sự kiện văn hóa, cung cấp địa chỉ và số điện thoại của nhiều tổ chức khác nhau, quảng cáo

dịch vụ của các doanh nghiệp trong khu vực nhà nước và hợp tác xã, v.v. Chúng tôi cũng sẽ đề cập đến nhiều loại lời khuyên hữu ích (về dọn phòng, làm vườn, y tế), lời đề nghị từ người sử dụng lao động trong khu vực nhà nước và hợp tác xã, giáo dục (trường học, người lớn, đào tạo lại, đào tạo nâng cao, v.v.), giải trí (trò chơi truyền hình).

Hệ thống Videotex cũng có thể được sử dụng để thực hiện tất cả các loại giao dịch mua, đặt vé, v.v. Người dùng không chỉ có quyền truy cập vào thông tin được lưu trữ trong ngân hàng dữ liệu của hệ thống Videotex. Các mẩu thông tin có tính chất chuyên biệt có thể được lưu trữ ở các ngân hàng khác, chẳng hạn như trong ngân hàng thương mại, ngân hàng cung cấp dữ liệu, v.v. Ngân hàng dữ liệu hệ thống Videotex truy cập các ngân hàng dữ liệu chuyên biệt khi có yêu cầu từ người dùng. Vì mục đích này, các thông tin liên lạc thích hợp đã được thiết lập giữa các ngân hàng.

Khi lan rộng khắp cả nước, dịch vụ Videotex sẽ có được các khả năng mới: trao đổi thông tin giữa người dùng (chứ không chỉ giữa ngân hàng dữ liệu và người dùng), trao đổi thông tin giữa người dùng dịch vụ Videotex và các dịch vụ viễn thông khác.

Vì vậy, việc sử dụng máy tính một cách hiệu quả là điều không thể tưởng tượng được nếu không có khả năng truy cập nhanh chóng và đáng tin cậy vào thông tin đến và đi từ chúng. Và điều này chỉ có thể được cung cấp bởi một mạng lưới các điện tử. Mặt khác, mạng truyền thông hiện đại không thể hoạt động nếu không có máy tính. Ý tưởng về sự hợp tác chung và nhất quán giữa truyền thông và máy tính đã được chuyên gia người Mỹ về hệ thống thông tin R. Fano thể hiện rất hình tượng: “Cuộc hôn nhân giữa máy tính và truyền thông đã được thực hiện, kết nối đã kết thúc, tuần trăng mật đã kết thúc và các cặp đôi bắt đầu ngày càng cảm thấy họ bắt đầu phụ thuộc vào nhau”.

Tờ 59

tr. 57Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

57

Sàn gỗ làm từ hình tứ giác

Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học
V. G. BOLTYANSKY

Tại Olympic Toán học VI Moscow (năm 1940), bài toán sau đây đã được đề xuất: đặt một tấm gỗ với hình tứ giác có hình dạng tùy ý này, tức là lấp đầy toàn bộ mặt phẳng không có khoảng trống và chồng lên nhau. Lời giải nó có thể thu được bằng cách sử dụng tính đối xứng trung tâm. Cho tứ giác ABCD đối xứng qua điểm giữa cạnh AB. Trên hình 1, ​​tứ giác ban đầu được đặt với số 1 và tứ giác đối xứng với số 2. Bây giờ, chúng ta phản ánh tứ giác 2 đối xứng với tâm cạnh BC của nó và tứ giác thu được 3 - so với giữa cạnh CD của nó. Các tứ giác 1, 2, 3, 4 kề với đỉnh chung các góc A, B, C, D. Và vì tổng các góc của một tứ giác là 360° nên bốn tứ giác này sẽ nằm xung quanh đỉnh chung của chúng không có khoảng trống và chồng lên nhau. Việc xây dựng tương tự có thể được thực hiện xung quanh mỗi đỉnh của mỗi hình tứ giác mới của nó, tạo ra sàn gỗ trên toàn bộ mặt phẳng (hình 2).

Hãy viền các hình tứ giác bằng hai màu (hình 3). Trong một sàn gỗ được sơn theo cách này, hai hình tứ giác cùng màu thu được từ nhau bằng cách chuyển song song và hai hình tứ giác cùng màu.

Hình 1.

Tờ 60

tr. 58Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

58

Tứ giác có màu sắc khác nhau - đối xứng trung tâm. Lưu ý rằng tứ giác ban đầu cũng có thể không lồi—trong trường hợp này cũng thu được một sàn gỗ (hình 4).

Sàn gỗ được xây dựng cho phép chúng ta giải chuỗi bài toán liên quan đến tính chất của tứ giác. Lời giải của mỗi bài toán được xem xét dưới đây có thể được trình bày mà không cần sử dụng sàn gỗ: chỉ xem xét những hình tứ giác cần thiết cho lời giải và các “dấu vết” còn lại là sàn gỗ. Tuy nhiên, lời giải của chúng tôi sử dụng sàn gỗ.

Bài toán 1. Hai hình tứ giác lồi giống hệt nhau được làm từ giấy. Một cái được cắt dọc theo một đường chéo, cái thứ hai - dọc theo đường chéo kia. Chứng minh rằng bốn tam giác thu được có thể dùng để tạo thành hình bình hành.

Lời giải của bài toán này trở nên rất mịn khi làm phẳng sàn gỗ được hiển thị trên trang đầu tiên của trang bìa.

Bài toán 2. Trong một tứ giác lồi, các đường trung tuyến được vẽ, tức là các đoạn nối trung điểm của các cạnh đối diện. Chứng minh rằng bốn phần thu được có thể dùng để tạo thành hình bình hành.

Lời giải. Tại hình 5, mảnh sàn gỗ được chia thành các phần theo đường tâm (đường tâm MN và NP nằm trên cùng một đường thẳng, vì chúng đối xứng qua điểm N; điều tương tự cũng áp dụng cho các đường tâm khác). Phần m, n, p, q tạo thành

Tờ 61

tr. 59Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

59

một trong các hình tứ giác bằng gỗ và các phần bằng nhau m,n′,p′,q′m, n', p', q' của chúng tạo thành hình bình hành.

Bài toán 3. Chứng minh rằng nếu đường trung điểm nối trung điểm hai cạnh đối diện của một tứ giác bằng nửa tổng hai cạnh đối diện còn lại thì tứ giác này là hình thang (hoặc hình bình hành).

Lời giải. Trên hình 6 MNMN và NPNP là các đường ở giữa; các đoạn AQAQ và MPMP bằng nhau và song song (vì AMAM và QPQP bằng nhau và song song). Nếu MN=12(AB+CD)MN = \frac{1}{2}(AB+CD), tức là AQ=MP=AB+BQAQ=MP = AB+BQ, thì điểm BB thuộc đoạn AQAQ. Do đó, AB∥CDAB \parallel CD, tức là ABCDABCD, là một hình thang.

Bài toán 4. Ở Babylon cổ đại, để tính diện tích của bốn-

Hình 6.

Hình 8.

tam giác ABCDABCD biến của tổng nửa cạnh đối diện:

S=AB+CD2⋅AD+BC2.S = \frac{AB+CD}{2} \cdot \frac{AD+BC}{2}.

Chứng minh rằng cách tính diện tích này chỉ cho kết quả đúng trong trường hợp hình chữ nhật.

Lời giải. Trên hình, 7 hình tứ giác tạo thành một hình bằng hình bình hành AMNPAMNP (điều này suy ra từ thực tế là △AMB=△PNQ\triangle AMB = \triangle PNQ và △MEN=△ADP\triangle MEN = \triangle ADP). Kế tiếp,

AB+CD=AB+BM≥AM,AB+CD = AB+BM \geq AM,

AD+BC=AD+DP≥AP.AD+BC = AD+DP \geq AP.

Bây giờ giả sử tứ giác ABCDABCD không phải là hình bình hành, tức là ít nhất một trong các điểm B,DB, D không nằm trên đường viền của hình bình hành AMNPAMNP. Khi đó trong (2) ít nhất một trong các bất đẳng thức là nghiêm ngặt, và do đó phần bên phải trong (1) lớn hơn một phần tư hình bình hành AMNPAMNP, tức là lớn hơn SS. Vì vậy, công thức (1) phụ thuộc là sai nếu ABCDABCD không phải là hình bình hành. Đối với hình bình hành không phải là đường thẳng, công thức (1), rất/không, cũng sai.

Bài toán 5. Hai đường thẳng vẽ hai cạnh đối diện của một tứ giác lồi thành ba phần bằng nhau và các đường thẳng này không cắt nhau bên trong tứ giác. Chứng minh rằng giữa các đường thẳng này có một phần ba diện tích của tứ giác.

Tờ 62

tr. 60Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

60

Lời giải. Trên hình 8 điểm E, F chia cạnh AB và các điểm G, H - cạnh DC thành ba phần bằng nhau. Các đoạn CM, GN, KP, LQ bằng nhau và song song với nhau. Diện tích của hình bình hành CMQL là 4S, trong đó S là diện tích của tứ giác ABCD (điều này được thiết lập theo cách tương tự như đối với lời giải bài toán trước đó). Hơn nữa, diện tích của hình bình hành KGNP bằng 2(p+r), trong đó p, q, r là diện tích các phần mà các đoạn GE và HF chia diện tích S của tứ giác ABCD. Vì đoạn KG song song với đoạn LC và đoạn thứ hai nhỏ hơn nó nên diện tích của hình bình hành KGNP thứ hai nhỏ hơn diện tích của hình bình hành CMQL, tức là 2(p+r) = 13⋅4S\frac{1}{3} \cdot 4S, và do đó p+r = 23S\frac{2}{3} S. Do đó, q = 13S\frac{1}{3} S (vì p+q + r=S), đây là điều cần phải chứng minh.

Bây giờ chúng ta hãy trình bày một số bài toán cho lời giải độc lập.

  1. Chứng minh rằng bằng cách sử dụng các hình lục giác đối xứng tâm (có hình dạng tùy ý, thậm chí không lồi), có thể phủ một mặt phẳng bằng sàn gỗ sao cho hai hình lục giác bất kỳ được đặt với nhau bằng phép dịch song song.

  2. Chứng minh rằng có thể thu được một sàn gỗ hình tứ giác như sau: một sàn gỗ hình lục giác được đặt, như đã chỉ ra trong nhiệm vụ 6, sau đó vẽ các đường chéo song song đi qua tâm của tất cả các hình lục giác.

  3. Chứng minh rằng nếu trong một tứ giác lồi, nếu một đường trung tuyến chia diện tích của nó làm đôi thì tứ giác này là hình thang. Nếu các đường ở giữa chia diện tích làm đôi thì tứ giác đó song song.

  4. Trong một tứ giác lồi, đường chéo không đi qua giao điểm của các đường giữa và được các đường giữa chia thành ba đoạn, đoạn ngoài cùng bằng nhau. Chứng minh rằng đường chéo thứ hai đi qua giao điểm của hai đường trung tuyến.

  5. Chứng minh mệnh đề ngược lại: nếu trong một tứ giác lồi có một đường chéo đi qua giao điểm của các đường ở giữa thì đường chéo thứ hai nếu không đi qua điểm này thì bị đường giữa chia thành ba đoạn, đoạn ngoài cùng bằng nhau.

  6. Chứng minh rằng nếu trong một tứ giác lồi tổng độ dài các đường trung tuyến bằng nửa chu vi của nó thì tứ giác này song song.

  7. Chứng minh rằng nếu trong một tứ giác lồi, nếu tổng khoảng cách từ giao điểm của các đường trung tuyến đến các đỉnh bằng tổng độ dài các đường chéo của nó thì tứ giác này song song.

Sự chú ý của độc giả của chúng tôi

Cửa hàng số 3 “Akademika” ở Moscow gửi sách thu tiền mặt từ nhà xuất bản “Nauka”:

Vetrov G.S.S.P. Korolev trong trạng thái sẵn sàng. Ý tưởng. Dự án. Thiết kế. (Lịch sử khoa học và công nghệ).—1988.—55 k.

Vikhman E. Vật lý lượng tử. Hướng dẫn học tập. mỗi. từ tiếng Anh Ed. Thứ 3, vòng quay. (Khóa học vật lý Berkleevsky. T. 4).—1986.—1 r. 20k.

Ký ức của Viện sĩ L. A. Artsimovets. Ed. Ngày 2—1988—2 r. 70k.

Glushkov V. M. Nguyên tắc cơ bản của thông tin điên rồ. Ed. Lần thứ 2, sửa đổi—1987.—2 r. 60k.

Gursky I. P. Vật lý cơ bản với các ví dụ lời giải bài toán.—1989.—1 r. 10k.

Thông tin và quy trình khoa học kỹ thuật. (Điều khiển học - những khả năng vô hạn và những khả năng hạn chế). - 1987. - 65 năm.

Ishlinsky A. Yu. Cơ học cổ điển và lực quán tính.—1987.—2 tr. 30k.

Kirillin V. A. Những người du hành lịch sử khoa học và công nghệ. Ed. thứ 2. (Khoa học. Thế giới quan. Cuộc sống).—1989.—2 r. 80k.

Kirisanov V.S. Cuộc cách mạng khoa học thế kỷ 17—1987—2 r. 70k.

Lựa chọn máy tính và bài toán. (Điều khiển học - những khả năng vô hạn và những khả năng hạn chế). - 1989. - Thế kỷ 80.

Kushnirenko A. G., Lebedev G. V. Lập trình cho các nhà toán học.—1988.1 r. 10k.

Toán học cho khoa học kỹ thuật. Alebra và sự khởi đầu của phân tích: Sách giáo khoa. Phần 2.—1988.—50 k.

Novoseltsev V. N. Sinh vật trên thế giới về mặt kỹ thuật. (Các vấn đề nghiên cứu khoa học và kỹ thuật).—1989.—Lớp 85.

Savelyev I.V. Giáo trình vật lý đại cương. Trong 3 tập. T. 2. Điện và từ. Sóng. Quang học.—1988.—1 r. 20k.

Sonin A. S. Một doroza kéo dài một thế kỷ: từ lịch sử khám phá và nghiên cứu tinh thể lỏng. (Lịch sử khoa học và công nghệ).—1988.—55 k.

Khazen A.M. Về những điều không thể trong khoa học, hoặc Đâu là ranh giới của mô hình trí thông minh. (Các vấn đề về phát triển khoa học và kỹ thuật).—1988.-1 r. 50k.

Bộ sưu tập Einstein 1984-1985 - 2 r. 20k.

Gửi đơn hàng tới: 117393, Moscow, st. Akademika Pilogina, 14, bldg. 2, cửa hàng số 3 “Akademika”, “Đặt qua thư”.

Tờ 63

tr. 61Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

61

Hình học lời giải phi hình học bài toán

I. A. KUSHNIR

Nhiều bài toán đại số và lượng giác có thể được giải bằng hình học. Trong ghi chú này, chúng tôi sẽ đưa ra một số ví dụ về bài toán như vậy.

Đẳng thức số

Bài 1. Chứng minh đẳng thức

a) cos⁡π5−cos⁡2π5=12\cos \frac{\pi}{5} - \cos \frac{2\pi}{5} = \frac{1}{2};

b) 1sin⁡π7=1sin⁡2π7+1sin⁡3π7\frac{1}{\sin \frac{\pi}{7}} = \frac{1}{\sin \frac{2\pi}{7}} + \frac{1}{\sin \frac{3\pi}{7}}

Lời giải. a) Để chứng minh, hãy xét một tam giác đều ABCABC có các góc π/5,2π/5,2π/5\pi/5, 2\pi/5, 2\pi/5 (xem hình 1) và vẽ đường phân giác BDBD của góc BB. Sau đó BC=BD=ADBC=BD=AD. Để cho chắc chắn, hãy để BC=1BC=1. Từ các tam giác ABDABD và BCDBCD chúng ta thu được AB=2cos⁡π5,CD=2cos⁡2π5AB=2\cos \frac{\pi}{5}, CD=2\cos \frac{2\pi}{5}, và từ đẳng thức AD=AB−ACAD=AB-AC sự tương ứng ngay sau đó.

  1. Chứng minh tương tự. Chúng ta chỉ cần xét tam giác đều ABCABC có góc đỉnh π/7\pi/7 (xem hình 2) và chiều cao BB1=1BB_1=1. Từ hình tam giác ABB1,BDB1,BCB1ABB_1, BDB_1, BCB_1 có

AB=AC=1sin⁡π7;BD=AD=1sin⁡2π7;AB=AC = \frac{1}{\sin \frac{\pi}{7}}; \quad BD=AD = \frac{1}{\sin \frac{2\pi}{7}};

BC=1sin⁡3π7.BC = \frac{1}{\sin \frac{3\pi}{7}}.

Vẫn cần lưu ý rằng AC=AD+CDAC=AD+CD.

Tờ 64

tr. 62Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

62

Nhiệm vụ 2. Chứng minh rằng
ctg30° + ctg75° = 2.

Lời giải. Xét tam giác cân bằng ABC sao cho
∠A = 30°, AB = AC. Hãy tìm chiều cao của nó BD. Cho BD = 1. Khi đó AB = AC = 2, AD = ctg30°, CD = ctg75° và AD + CD = AC.

Nhiệm vụ 3. Tính tg15°.

Lời giải. Xét tam giác cân bằng ABC từ bài toán trước đó. Khi đó ∠CBD = 15°, AD = √3 và tan15° = CD = 2 - √3.

Bài 4. Tính sin 18°.

Lời giải. Hãy quay lại hình 1. Cho AB = 1, BC = x = 2sin18°. Tìm △BDC ∞ △ABC, ta có
x/1-x = 1/x, từ đó x = -1 + √5/2. Vậy sin18° = √5 - 1/4.

Bài tập 1. Tính a) sin36°; 6) tg36° tg72°.

Nhiệm vụ 5. Chứng minh rằng
sin9° + sin49° + sin89° + … + sin289° + sin329° = 0.

Lời giải. Xét một hình thập giác bằng nhau A₁A₂…Aₙ, tạo thành một đường tròn đơn vị có tâm tại điểm O (xem hình 3). Cho phép
e₁ = OA₁. Khi đó e₁ + e₂ + … + eₙ = 0. Chúng ta yêu cầu độ quen thuộc của n-giác A₁A₂…Aₙ (cos (9° + i40°); sin (9° + i40°)) bằng 0.

Bài tập
2. Chứng minh rằng với mọi n-giác A₁…Aₙ thì tổng tất cả các vectơ e₁ = OA₁ đều bằng 0 (O là tâm đường tròn ngoại tiếp của n-giác A₁A₂…Aₙ).

Tờ 66

tr. 64Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

64

Hiệu ứng Chisholm

Giống như hầu hết các khám phá khoa học, thường được chấp nhận trong tác phẩm này, đều dựa trên dữ liệu thực nghiệm, trong một quá trình tích lũy lâu dài với sự tham gia của nhiều thế hệ quan sát được. Nhiệm vụ thú vị của tôi là cảm ơn họ vì đã ghi lại những ghi chú đồ sộ trong đó mọi thứ liên quan đến nhiều loại sự chậm trễ và thất bại khác nhau; đây là cả một núi dữ liệu và cho đến nay vẫn chưa có lý thuyết chặt chẽ nào có thể kết nối chúng thành một khoa học mạch lạc.

Tôi không muốn nói rằng vẫn chưa có nỗ lực giải thích chính xác điều gì sẽ xảy ra khi mọi người phải nỗ lực hoàn thành một việc gì đó. Ngay từ thời Trung cổ, vận may đã được coi là vị thần thủ đô, và Shakespeare đã đi gần đến trọng tâm của vấn đề khi ông gọi nó là “hay thay đổi”. Một lời giải thích khoa học chặt chẽ về hiện tượng đang được xem xét chỉ có thể thực hiện được ở thời đại chúng ta. Hóa ra, sự khác biệt giữa kỳ vọng và kết quả thu được có thể được viết ra dưới dạng một tỷ lệ chính xác… Một tổ chức có tên là Hiệp hội các kỹ sư triết học quốc tế đã công bố một số quan sát của mình: “Bất kể tính toán nào được thực hiện, bất kỳ lỗi nào có thể lọt vào đó sẽ lọt vào” và “Bất kỳ thiết bị nào yêu cầu điều chỉnh và điều chỉnh đều phải chịu cả hai mức độ khó tối đa”.

Chỉ còn lại việc khái quát hóa những điều này và nhiều quan sát khác được thực hiện trong các lĩnh vực đặc biệt khác nhau, và viết ra nguyên tắc phổ quát, tổng quát hoàn hảo đằng sau chúng, nguyên tắc này trong mọi trường hợp đều phụ thuộc vào hoạt động có mục đích của con người. Tôi gọi đây là sự khái quát hóa Định luật Chisholm thứ nhất:

Mọi thứ có thể trở nên tồi tệ, sẽ trở nên tồi tệ.

Nghiên cứu sâu hơn cho thấy logic chi phối hiện tượng mà chúng ta đang xem xét không phải là logic của Aristoteles, vì hệ quả của định luật Chisholm thứ nhất như sau:

Mọi thứ không thể xấu đi thì cũng sẽ xấu đi.

Bất kỳ ai phải xử lý các kế hoạch, dự án và chương trình sẽ ngay lập tức nhận thấy thứ tự mà các quy trình phê duyệt này áp đặt lên những thất bại của chính họ. Thật vậy, những khái quát hóa này được phân biệt bởi sự đơn giản cổ điển mà nhờ đó chúng ta nhận ra ngay những khám phá cơ bản như E=mc2E=mc^2. Các nhà quản lý, huấn luyện viên bóng đá, các tướng lĩnh đã có gia đình, cố kể lại chuyện chồng mình, sẽ ngay lập tức buộc phải thừa nhận (mỗi người tùy theo lĩnh vực hoạt động của mình) tính đúng đắn của điều luật thứ nhất.

Từ lâu, người ta đã biết rằng năng lượng trong các hệ thống vật lý (thước đo mức độ rối loạn) có xu hướng tăng lên và các hệ thống có năng lượng cao sẽ mất năng lượng khi đấu tranh với môi trường ít được xử lý hơn. Một chất tương tự của định luật nhiệt động thứ hai này cũng tồn tại trong cuộc sống… Vì vậy, tôi xây dựng ở dạng tổng quát nhất định luật thứ hai Chisholm:

Khi mọi việc đang diễn ra tốt đẹp thì chắc chắn sẽ có điều gì đó không ổn và trong tương lai rất gần, chúng sẽ còn trở nên tồi tệ hơn.

Hệ quả thứ hai có thể dễ dàng thu được:

Nếu bạn thấy tình hình đang được cải thiện thì bạn đã không nhận thấy điều gì đó.

Theo truyền thống, các định luật khoa học cơ bản được nhóm thành nhóm ba, vì vậy tôi sẽ nhanh chóng xây dựng định luật thứ ba Chisholm. Công việc trước đây trong lĩnh vực này đã được thực hiện bởi nhiều giảng viên, nhà văn, chủ tịch ủy ban và những người yêu thích, những người thường nhận thấy rằng mọi người nghe được những điều từ bạn mà bạn không nói với họ. Vì vậy, để tóm tắt:

Mọi người hiểu bất kỳ mục tiêu nào khác với người chỉ ra nó.

Hệ quả của điều đầu tiên:

Nếu sự giải thích rõ ràng của bạn loại trừ việc giải thích sai, thì ai đó vẫn sẽ hát sai về bạn.

Hệ quả thứ hai:

Nếu bạn chắc chắn rằng hành động của mình sẽ được mọi người tán thành thì điều đó sẽ sai đối với ai đó.

Việc coi định luật Chisholm là yếu tố quyết định khi lập kế hoạch cho bất kỳ quá trình nào sẽ làm giảm căng thẳng thần kinh nói chung và giải quyết vấn đề quốc gia về sản xuất quá mức adrenaline.

F. Chisholm
(Trích cuốn sách “Vật lý tiếp tục đùa”)

Tờ 67

tr. 65Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

65

Olympic Toán Quốc gia lần thứ XXIII

Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
V. V. VAVILOV,
Ứng viên Khoa học Vật lý và Toán học
S. V. REZNICHENKO

Trong giai đoạn cuối cùng của Olympic Toán học toàn Liên minh XXIII, được tổ chức từ ngày 15 tháng 4 đến ngày 22 tháng 4 năm 1989 tại Riga, 30 đội đã tham gia: 14 đội tài nguyên đồng minh, một đội từ mỗi khu trong số bốn khu vực của RSFSR, các đội từ Moscow, Leningrad, Riga và vùng Riga và 8 đội trường nội trú chuyên biệt tại các trường đại học hàng đầu của đất nước - 164 học sinh (48 học sinh lớp tám, 62 học sinh lớp chín và 54 học sinh lớp mười).

Như thường lệ, người tham gia Olympic được thưởng 4 bài toán trong mỗi hai vòng, với lời giải trong đó có 5 giờ được phân bổ. Đánh giá độ phức tạp của bài toán được đề xuất theo điểm được đưa ra trong Bảng 1.

Trong Bảng 1, điểm số mô tả độ khó tương đối bài toán trong một lớp. Nhìn chung, như kết quả kiểm tra cho phép chúng tôi kết luận, nhiệm vụ của học sinh lớp 8 hóa ra quá khó; Bài tập lớp 9, 10 cân đối tốt cả về độ phức tạp và chủ đề; các sinh viên thích chúng, bằng chứng là kết quả kiểm tra. Bạn có thể tìm thấy cách những người tham gia đối phó với các nhiệm vụ của Olympic trong Bảng 2, trong đó cho thấy số học sinh đã giải được từng nhiệm vụ trong số bài toán.

Khi kết thúc phần kiểm tra, mỗi người tham gia Olympic có thể làm quen với công việc của mình và thảo luận với các thành viên ban giám khảo về những sai sót của mình, đánh giá và thực hiện công việc của các thanh tra viên. Đồng thời, đôi khi việc đánh giá công việc cũng thay đổi. Bảng 3 trình bày số liệu về số người chiến thắng ở mỗi lớp.

Bảng 1

Nhiệm vụ
Lớp học
1 2 3 4 5 6 7 8
Tổng

8 7 6 10 7 6 8 8 8 60
9 5 6 10 9 6 7 8 9 60
10 5 7 9 9 5 7 8 10 60

Bảng 2

Nhiệm vụ
Lớp học
1 2 3 4 5 6 7 8

8 13 24 5 14 23 6 7 10
9 49 22 6 16 34 25 14 15
10 47 40 7 8 47 31 23 7

Bảng 3

Lớp học
8 9 10

Phần thưởng
I 3 4 2
II 9 10 11
III 9 11 7

Giấy chứng nhận, giải đặc biệt

Tờ 68

tr. 66Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

66

Người đi du lịch bằng máy tính.

cuộc gặp gỡ truyền thống của học sinh với các thành viên ban biên tập tạp chí «Kvant», một trận chiến toán học giữa các đội học sinh và zhorny. Lần đầu tiên, một chuyến tham quan máy tính được tổ chức với sự tham gia của 112 học sinh - tất cả những ai muốn tham gia.

Công việc của Thế vận hội đã được báo chí, đài phát thanh và truyền hình địa phương đưa tin. Chương trình văn hóa của Thế vận hội bao gồm các chuyến du ngoạn đến Rita, đến các thành phố Jurmala, Jelgava và Bauska, đến công ty nông nghiệp Aji, đến Bảo tàng Dân tộc học và Lâu đài Rundāle.

Nhìn chung, Olympic được tổ chức có trình độ khoa học, bài bản cao và được tổ chức tốt. Điều này được hỗ trợ rất nhiều nhờ trình độ chuyên môn cao của các nhà tổ chức đến từ Latvia, đặc biệt là công việc chính xác của Ban tổ chức chuẩn bị cho giai đoạn cuối của Thế vận hội, do Chủ tịch Thứ trưởng thứ nhất Bộ Giáo dục Công cộng của Liên Xô Latvia, đồng chí Kubuli- đứng đầu.

Nya B. A. Tôi muốn nói những lời biết ơn tới tất cả những người đã giúp tổ chức và điều hành Thế vận hội 89, đặc biệt là nhà tài trợ cho Thế vận hội, hợp tác xã tích hợp “Inter”.

Chúng tôi xin giới thiệu bài toán của vòng chung kết.

Ngày đầu tiên
lớp 8

  1. Mỗi người trong số bảy chàng trai đã đến quán kem 3 lần vào ngày Chủ nhật. Được biết, hai người họ đều gặp nhau gần chiếc knisk. Chứng minh rằng tại một thời điểm nào đó có ít nhất ba cậu bé gặp nhau gần chiếc dao cùng một lúc.

A. Anjan
2. Có 77 thanh thẳng có kích thước 3x3x1. Có thể đặt tất cả các thanh này vào một hộp vuông 7x9x11 (hộp có nắp) không?

A. Berzinysh
3. Gọi M là điểm tiếp tuyến của đường tròn nội tiếp tam giác ABC trên cạnh AB, T là một điểm tùy ý trên cạnh BC khác với đỉnh. Chứng minh rằng ba đường tròn nội tiếp các tam giác BMT, MTA và ATC tiếp xúc với một đường thẳng.

A. Anjan
4. Số tự nhiên N có đúng 12 ước số (gồm 1 và N). Hãy xếp chúng theo thứ tự tăng dần: d1<d2<...<d12d_1 < d_2 < ... < d_{12}. Được biết, ước số có số d4d_4 - 1 bằng tích (d1+d2+d4)d8(d_1 + d_2 + d_4)d_8. Tìm số N

A. Berzinysh
lớp 9

  1. Có 2000 đồng xu, trong đó có hai đồng tiền giả: một đồng nhẹ hơn đồng thật và đồng kia nặng hơn. Làm thế nào bạn có thể xác định, sau khi cân nhiều lần trên một chiếc cân không có quả cân, cái nào lớn hơn: tổng trọng lượng của hai đồng tiền giả hay tổng trọng lượng của hai đồng tiền thật; hoặc những trọng lượng này có bằng nhau không?

S. Avgustovich
2. Chứng minh rằng nếu a, b, c là độ dài các cạnh của một tam giác và a+b+c=1 thì bất đẳng thức đúng
a2+b2+c2+4abc<12.a^2 + b^2 + c^2 + 4abc < \frac{1}{2}.

D. Tereshin
3. Trên các cạnh AB và CD của tứ giác lồi ABCD lấy các điểm K và M. Gọi L là giao điểm của các đoạn AM và KD, N là giao điểm của các đoạn KC và BM.

a) Chứng minh rằng nếu K và M là trung điểm của AB và CD thì SKLMN<13SABCDS_{KLMN} < \frac{1}{3} S_{ABCD}.

  1. Chứng minh rằng nếu AK:KB=CM:MD=m:n thì
    SKLMN<mnm2+mn+n2SABCD.S_{KLMN} < \frac{mn}{m^2 + mn + n^2} S_{ABCD}.

D. Tereshin

Tờ 69

tr. 67Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

67

  1. Hình vuông 1×1,2×2,3×31 \times 1, 2 \times 2, 3 \times 3 được sử dụng để tạo hình vuông 23×2323 \times 23. Có thể sử dụng số hình vuông nhỏ nhất 1×11 \times 1 là bao nhiêu?

N. Agakhanov

lớp 10

  1. Với số tự nhiên nhỏ nhất nn thì phương trình là bao nhiêu

[10nx]=1989\left[ \frac{10^n}{x} \right] = 1989

có số nguyên lời giải đến [a][a] biểu thị phần nguyên của số aa, tức là số nguyên lớn nhất mà không vượt quá nó aa?

S. Gashkov

  1. Trên các cạnh AB,BCAB, BC và ACAC của tam giác ABCABC lần lượt lấy các điểm D,ED, E và FF sao cho DE=BEDE=BE và FE=CEFE=CE. Chứng minh rằng tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ADFADF nằm trên đường phân giác của góc DEFDEF.

B. Protasov

  1. Trên một trong hai hình cầu giao nhau đã cho, các điểm AA và BB được lấy, mặt khác, các điểm CC và DD được lấy. Đoạn ACAC đi qua điểm chung của hình cầu. Đoạn BDBD đi qua một điểm chung khác của hình cầu và song song với đường chứa tâm của hình cầu. Chứng minh rằng hình chiếu của các đoạn ABAB và CDCD lên đường thẳng ACAC bằng nhau.

H. Ballszin

  1. Hai khách du lịch ở cùng độ cao (trên không) tại các điểm AA và BB, nằm ở hai phía đối diện của dãy núi. Đường đi dọc theo các điểm nối đèo AA và BB có dạng một đường đứt nét, tất cả các đỉnh đều nằm trên hai đầu của nó AA và BB. Cả hai người đi bộ có thể đi qua toàn bộ con đèo trong khi vẫn ở cùng độ cao vào bất kỳ thời điểm nào không?

E. Abakumov, D. Fomin

Ngày thứ hai

lớp 8

  1. Có 8 quân cờ được đặt trên một bàn cờ sao cho mỗi hàng ngang và mỗi hàng dọc có một quân. Chứng minh rằng có một số chẵn quân cờ trên các ô vuông màu đen của bàn cờ vua.

B. Protezovol

  1. Trên các cạnh AB,BCAB, BC và CACA của tam giác ABCABC, các điểm C1,A1C_1, A_1 và B1B_1, khác với các đỉnh của tam giác, lần lượt được đánh dấu bằng màu xanh lá cây và màu đỏ. Hóa ra là AC1C1B=BA1A1C=CB1B1A\frac{AC_1}{C_1B} = \frac{BA_1}{A_1C} = \frac{CB_1}{B_1A} và ∠BAC=∠B1A1C\angle BAC = \angle B_1A_1C. Chứng minh tam giác có đỉnh màu xanh đồng dạng với tam giác ABCABC.

H. Ballszin

  1. Ở một số vị trí có n≥3n \geq 3 chuồng chim và mọi khoảng cách giữa các chuồng chim đều khác nhau. Mỗi chuồng chim đều có một con sáo đá. Tại mỗi thời điểm, một số con rời khỏi chuồng chim của mình và bay đến những chuồng chim khác để lại có một con sáo trong mỗi chuồng chim. Hơn nữa, nếu khoảng cách giữa mỗi cặp chim sáo nhỏ hơn khoảng cách giữa một cặp chim sáo khác (một con sáo có thể đọc theo các cặp khác nhau), thì sau chuyến bay, khoảng cách giữa các cặp chim sáo sẽ lớn hơn.

f(n) = f(f(n-1)) + f(f(n+1))?

E. Barabanoov, I. Voronovich

  1. Cho một đa giác lồi. Độ dài của đoạn bất kỳ nối đỉnh của đa giác này với một điểm nào đó trên biên của nó và diện tích của nó bị chia đôi, không vượt quá 1. Chứng minh rằng diện tích của đa giác nhỏ hơn π4\frac{\pi}{4}.

S. Anisov, D. Tulykov

Tờ 70

tr. 68Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

68

Olympic Vật lý toàn quốc lần thứ XXIII

A. R. ZILBERMAN

Năm nay Thế vận hội được tổ chức bởi Chisinau. Lễ khai mạc giai đoạn cuối cùng của Olympic Vật lý Thế giới diễn ra vào ngày 13 tháng 4 và đến ngày 14 tháng 4, những người tham gia đã giải được bài toán thuộc dạng lý thuyết.

Như thường lệ, học sinh lớp 8 được cung cấp 4 bài toán (trong 4 giờ), còn học sinh lớp 9 và 10 được cung cấp 5 bài toán (trong 5 giờ). Dưới đây là các điều kiện của những bài toán này (hầu hết chúng đều được đưa vào “Vấn đề lượng tử” và được đăng trên số 9 và 10 của tạp chí năm nay):

lớp 8

  1. Một khối lập phương (hình 1) chuyển động trong không gian. Lúc này, mặt ABVG nằm ngang, vận tốc của các điểm A và B hướng thẳng đứng xuống dưới và có mô đun v bằng nhau. Biết rằng tốc độ của điểm B tại cùng thời điểm có độ lớn bằng 2v. Tốc độ tuyệt đối tối đa mà các điểm khác của khối lập phương có thể có tại thời điểm này là bao nhiêu?

  2. Giữa hai thành bánh xe cao nhẵn (hình 2) có một cặp bánh xe - hai đĩa nặng khối lượng M mỗi đĩa, được gắn cố định trên một trục nhẹ có chiều dài L (L≈R₂−R₁). Bằng cách tác dụng lực theo phương ngang, tôi buộc bộ bánh xe chuyển động theo hình tròn mà không bị biến dạng (sao cho trục luôn hướng dọc theo bán kính). Khối lượng công việc tối thiểu cần phải làm để làm cho vòng tròn cao là bao nhiêu? Hệ số ma sát của bánh xe trên mặt đất là μ. Các bánh xe được coi là hẹp.

  3. Vào mùa đông, nhiệt độ không đổi tₖ=+15 °C được duy trì trong căn phòng lớn với sự trợ giúp của ba bộ tản nhiệt sưởi ấm trung tâm nối tiếp, qua đó nước nóng được bơm. Trong trường hợp này, nhiệt độ của bộ tản nhiệt thứ nhất là t₁=+80 °C và nhiệt độ của bộ tản nhiệt cuối cùng - thứ ba - t₃=+30 °C. Nhiệt độ của bộ tản nhiệt thứ hai là bao nhiêu? Hãy xem xét rằng sự trao đổi nhiệt, cả giữa bộ tản nhiệt và phòng, cũng như giữa nước nóng và bộ tản nhiệt, tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ tương ứng.

  4. Điện áp hoạt động của bóng đèn, đặc tính dòng điện-điện áp được thể hiện ở hình 3, là 3,5 V (đường cong kết thúc ở điện áp 4 V - bóng đèn cháy hết). Hai bóng đèn như vậy được nối và nối với nguồn điện áp 5 V cực mạnh. Dòng điện này sẽ tiêu thụ trong mạch bao nhiêu? Điện trở nào nên mắc song song với một trong các bóng đèn sao cho hiệu điện thế trên bóng đèn kia là 3,5 V? Liệu có bóng đèn nào bị cháy nếu điện trở này được thay thế bằng một bóng đèn khác cùng loại không?

lớp 9

  1. Trong quá trình hạ cánh trên bề mặt của một tiểu hành tinh hình cầu nhỏ, cách xa tất cả các thiên thể vũ trụ khác, các phi hành gia đã bắn súng chào, bắn thẳng lên trên. Đúng 20 năm sau, chiếc chén rơi xuống các tiểu hành tinh. Mật độ trung bình của asteride là 5 g/cm³, tốc độ ban đầu của đạn là 600 m/s. Sử dụng những dữ liệu này, hãy xác định khối lượng của asterit.

  2. Các mao quản được làm bằng hai ống thủy tinh mỏng có đường kính trong d₁ và d₂, có một trục chung (hình 4). Một giọt nước lớn có khối lượng M được thả vào đó. Khi ống mao dẫn được đặt nằm ngang, tất cả các giọt đều “leo” vào phần mỏng, còn khi đặt ống mao dẫn theo chiều dọc thì toàn bộ nước đều chảy ra khỏi phần đó. Trong điều kiện nào thì giọt nước sẽ nằm một phần trong ống dày và một phần trong ống mỏng? Hệ số sức căng bề mặt nước σ, mật độ nước q. Việc làm ướt được coi là hoàn thành.

  3. Một quả cầu dẫn điện mỏng có bán kính R (hình 5) được nối với nguồn bằng dây mỏng nối tại điểm A và B (AO⊥OB). Dòng điện chạy qua nguồn có bán kính I₀. Nó đang di chuyển theo hướng nào?

Tờ 71

tr. 69Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

69

điện tích tại điểm BB (OB⊥AOOB \perp AO và OB⊥BOOB \perp BO)? Chúng ta hãy tạo hai điểm trên quả cầu gần điểm BB sao cho khoảng cách giữa chúng là R/1000R/1000, và đoạn nối chúng vuông góc với hướng chuyển động của các điện tích. Phần nào của tổng dòng điện chạy qua quả cầu giữa các điểm này?

  1. Một ống thẳng đứng có chiều cao H=1H=1 m và diện tích mặt cắt ngang S=50S=50 cm2^2 hở ở hai đầu. Một lò sưởi có công suất N=100N=100 W được lắp đặt ở phần dưới của đường ống. Tốc độ dòng chảy đi lên sẽ được thiết lập trong đường ống là bao nhiêu? Giả sử rằng lò sưởi không chặn mặt cắt ngang của đường ống. Áp suất khí quyển p=1p=1 atm, nhiệt độ bên ngoài là nhiệt độ phòng. Nhiệt dung của một mol không khí ở thể tích không đổi là CV=2,5RC_V=2,5R.

  2. Hai tụ điện giống hệt nhau mắc nối tiếp vào một cục pin có điện trở trong r=1r=1 Ohm. Một điện trở có điện trở R=1000R=1000 Ohm được mắc song song với một trong số chúng và một lượng nhiệt nhất định được giải phóng trong mạch. Bao nhiêu nhiệt lượng này sẽ được giải phóng vào điện trở trong của pin?

lớp 10

  1. Tại một điểm riêng biệt trong Vũ trụ xung quanh một ngôi sao, rất giống Mặt trời, một hành tinh, gần giống Trái đất, quay theo quỹ đạo tròn. Các nhà vật lý ở đó đã tiến hành một thí nghiệm khủng khiếp, gửi một chùm proton cực mạnh từ hành tinh này tới ngôi sao của họ, và một số proton này đã chạm tới chuỗi. Sau thí nghiệm kéo dài vài giờ, điện tích của hành tinh và ngôi sao không còn thay đổi nữa, nhưng quỹ đạo của hành tinh đã thay đổi - giờ đây khoảng cách tối thiểu tới ngôi sao đã giảm đi một nửa. Độ dài của năm đã thay đổi bao nhiêu lần? Trước đây, điện tích của các thiên thể là không đáng kể.

  2. Xem bài toán 4 cho lớp 9.

  3. Khi nghiên cứu tính chất điện của một tấm mỏng hợp chất mới, người ta phát hiện ra rằng độ dẫn điện của nó có tính dị hướng đáng kể: dọc theo một hướng (trục XX) là tối đa và dọc theo hướng vuông góc (trục YY) là tối thiểu. Một mẫu được cắt từ tấm ở dạng dải có chiều dài LL và chiều rộng dd (L≫dL \gg d) nghiêng một góc 45∘45^\circ với hướng của trục XX và YY, và ở cuối dải có một nguồn có hướng U0U_0 (hình 6). Bằng cách đo lực căng giữa các mép của mặt bích theo phương ngang, ta thu được các giá trị VV (V≪U0V \ll U_0). Xác định tỷ lệ độ dẫn điện dọc theo trục XX và YY.

  4. Ở cuối ống điện từ hình trụ có một tấm bìa cứng mỏng, trên đó có một vòng siêu dẫn nhỏ làm bằng dây mỏng, đường kính của nó d1d_1 nhỏ hơn đáng kể so với đường kính của vòng DD (hình 7). Khi nối điện từ với nguồn nối tiếp với tụ điện, vòng điện từ bị suy giảm ở mức U>U0U > U_0. Điện áp của nguồn trong một thí nghiệm tương tự với một vòng có cùng đường kính nhưng được làm bằng dây dày d2d_2 sẽ là bao nhiêu? Độ tự cảm của vòng như vậy có thể được ước tính với độ chính xác thực tế bằng công thức L=kDln⁡(1,4D/d)L = kD \ln (1,4D/d). Điện trở hoạt động của điện từ được coi là nhỏ.

  5. Caesium nguyên tử phát ra, khi bị kích thích, hai đơn sắc có tần số giống nhau -

Tờ 72

tr. 70Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

70

dòng tic. Để phân tích bức xạ này trong thí nghiệm, người ta sử dụng giao thoa kế Michelson (hình 8). Bức xạ của đèn dây chuyền A ở dạng chùm tia song song chiếu vào bộ chia gương bán trong suốt D. Sau đó, bức xạ bị phản xạ một phần chạm vào vật đứng yên (H), phần đi qua nó chạm vào gương chuyển động (Π). Sau đó, các chùm tia phản xạ từ gương được tập trung trên bề mặt của tế bào quang điện Ф, tỉ lệ với cường độ từ thông tới nó. Gương P bắt đầu chuyển động khỏi nguồn với tốc độ không đổi v=2.10−6v=2.10^{-6} m/s và dòng điện trong tế bào quang điện thay đổi theo thời gian. Đồ thị của mối quan hệ này được thể hiện ở hình 9. Xác định bước sóng trung bình λ, độ chênh lệch bước sóng Δλ và tỉ số công suất do các nguyên tử Caesium phát ra ở những bước sóng này. Xét Δλ≈λ.

Ở lớp 8, bài toán 3 hóa ra là khó nhất, cả theo ý kiến ​​của ban giám khảo và quan điểm của những người tham gia. (Ý kiến ​​của những người tham gia có thể được đánh giá dựa trên kết quả khảo sát - khoảng mỗi người thứ ba trong mỗi lớp đã hoàn thành bài kiểm tra, trong đó họ đánh giá bài toán về độ khó và “sự thú vị”.) Ở lớp 9, trẻ em xác định được bài toán 3, 4 và 5. Ở lớp 10, việc lựa chọn bài toán hóa ra là tương đối đồng đều. Nhìn chung, năm nay bài toán khó hơn trước, đặc biệt là ở lớp 8 và lớp 9. Điều này cũng được các trưởng nhóm ghi nhận nhưng ý kiến ​​của họ về việc liệu điều này có tốt hay không vẫn còn khác nhau.

Sau một ngày nghỉ ngơi, một vòng thử nghiệm đã được tiến hành. Mỗi người tham gia giải được hai bài toán, 4 giờ được phân bổ cho công việc. Cơ và Điện bài toán được dạy ở lớp 8. Đối với lời giải lần đầu tiên, những người tham gia nhận được một bộ nhạc cụ khá ít ỏi. Một hình tam giác vĩnh viễn được làm từ gốc cây có khối lượng khác nhau. Cần phải tìm khối lượng bằng cách sử dụng một quả cân có khối lượng đã biết, thước kẻ và bút chì. (Gợi ý: một cây bút chì (tròn) là vật đỡ tốt cho cần gạt.) Trong bài toán thứ hai, cần xác định điện trở của điện trở bằng cách sử dụng apermeter, pin và một đoạn dây Nizhrom (cuộn dây cấp điện được làm từ hệ thống dây điện như vậy). Một thước cặp đã được cung cấp để có thể đo các kích thước cần thiết và điện trở suất của ichchrome được đưa đến điều kiện bài toán.

Trong bài toán đầu tiên của lớp 9, cần đo khối lượng của một hình trụ làm từ một loại vật liệu chưa biết bằng cách sử dụng một khối, một sợi chỉ, một bộ cân và milimet giấy. Khó khăn là ngay cả tổng khối lượng của các vật nặng cũng nhỏ hơn khối lượng của hình trụ. Hãy tự suy nghĩ cách giải quyết bài toán. (Gợi ý: sử dụng các điều kiện cân bằng, đừng quên lực ma sát - phương án hợp lý lời giải cho phép bạn bỏ qua vấn đề này.) Nếu công việc được thực hiện cẩn thận, có thể đạt được độ chính xác không kém hơn 1-2%.

Trong lần thứ hai bài toán cần xác định công suất của lò sưởi bằng nhiệt lượng kế, nhiệt kế và đồng hồ bấm giờ (và tất nhiên là cả nước). bài toán này về mặt khái niệm khá đơn giản nhưng đòi hỏi một cách tiếp cận phù hợp cho phép tính đến sự trao đổi nhiệt với môi trường và tất cả công suất nhiệt “thêm”.

Ở lớp 10, bài toán được dạy về điện và cơ học chuyển động dao động. Trong bài toán đầu tiên, cần phải tìm điện dung của một tụ điện (một tụ điện có công suất khá lớn đã được đưa ra - 5000 µF, những tụ điện như vậy thường nhằm mục đích hoạt động trong các bộ lọc ngưng tụ, vì vậy điện dung của chúng có thể khác với điện dung danh định trở lên - lên đến 80%) bằng cách sử dụng điện trở có điện trở đã biết và đồng hồ bấm giờ. Nguồn tuổi thọ pin và khó khăn được tạo ra một cách giả tạo - cùng với vôn kế, người ta đề xuất sử dụng chỉ báo ngưỡng - đèn LED (đặc tính giả mạo điện áp của đèn LED, giống như bất kỳ diode bán dẫn nào, là rất dốc và do đó nó sáng lên khi đạt đến một điện áp nhất định - để sử dụng trong hoạt động của đèn LED AL-307, điện áp này xấp xỉ 1,7-1,9 V). Để xác định

Tờ 73

tr. 71Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

71

Để đo điện áp này - theo đơn vị tương đối - có thể sử dụng một thiết bị phục hồi có cuộn dây đồng nhất và thước kẻ.

Trong bài toán thứ hai, cần sử dụng một hệ dao động bao gồm một thanh được cố định vào một trục, trục này có thể quay tương đối với trục này trong mặt phẳng thẳng đứng và một thanh thẳng đứng nằm ở vị trí cân bằng nằm ngang, cũng như một tải có khối lượng đã biết, có thể được gắn tại các điểm khác nhau của thanh.

Cần phải tìm ra sự phụ thuộc của chu kỳ dao động vào vị trí của thanh ở vị trí cân bằng nằm ngang, cũng như vào một tải có khối lượng đã biết. Khó khăn bài toán là cả thanh và kẹp đều có khối lượng đáng chú ý.

Tất cả bài toán loại thí nghiệm đều được chuẩn bị theo truyền thống bởi chủ sở hữu của Olympida - các nhà khoa học đến từ Chisinau. Trong các bảng câu hỏi, bài toán thử nghiệm thậm chí còn được đánh giá cao hơn so với lý thuyết.

Ngày hôm sau, 17 tháng 4, một cuộc phỏng vấn trên máy chủ gồm bài toán người tham gia đã được tiến hành nêu chi tiết các tiêu chí đánh giá lời giải cả lý thuyết và thử nghiệm bài toán. Cách tiếp cận này cho phép người tham gia so sánh vị trí đánh giá của họ với vị trí được mong đợi và nếu chúng không khớp, hãy khiếu nại lên ban giám khảo. Năm nay, bồi thẩm đoàn đã chấp nhận kháng cáo về cả xe điện lý thuyết và xe điện thực nghiệm, điều này phần nào quy định công việc của ủy ban nhưng còn có nhiều câu hỏi. Đối với những người không tham gia giai đoạn cuối của Thế vận hội, có vẻ như những tuyên bố đã có bài toán có thể được “tranh luận” mà không gặp khó khăn gì ở một số điểm. Tôi đảm bảo với bạn rằng không phải như vậy, mặc dù mọi chuyện có thể xảy ra trong quá trình kháng cáo.

Lễ bế mạc Olympica diễn ra vào ngày 19 tháng 4. Như thường lệ, những người tham gia đã được trao nhiều giải thưởng, trong đó có giải đặc biệt dành cho người có thành tích lý thuyết xuất sắc nhất.

Tờ 74

tr. 72Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

72

Kỳ thi Olympic Thông tin toàn Nga lần thứ II dành cho học sinh được tổ chức từ ngày 15 tháng 4 đến ngày 22 tháng 4 năm 1989. 82 học sinh đã giành chiến thắng trong các vòng trước của Olympic hoặc trong Olympic toàn Liên minh lần thứ 1 đã đến thủ đô Belarus, Minsk, với tư cách là thành viên của đội thứ 19 (từ các nước cộng hòa liên minh, Bộ Đường sắt, Moscow, Leningrad, Minsk).

Lễ khai mạc Olympic diễn ra tại Trường Âm nhạc và Mỹ thuật Nội trú Cộng hòa mang tên. I. O. Akhremchik, nơi đã trở thành căn cứ chính của Olympic. Olympic Jorri được lãnh đạo bởi Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học BSSR V. A. Labunov. Cùng ngày, những người tham gia Olympic bắt đầu làm quen với công nghệ máy tính. Cư dân Minsk đã cung cấp một số lượng xe Yamaha và EC1840 có sẵn. Hầu hết học sinh đều chọn Yamaha, nhưng một số lại thích máy tính cá nhân và chuyên nghiệp EC1840 mạnh hơn.

Vòng đầu tiên của Olympic (lý thuyết) diễn ra vào ngày 17 tháng 4, vòng thứ hai (thực hành - trên máy tính) - vào ngày 19 tháng 4. Không giống như All-Olympiad đầu tiên, khi đánh giá bài toán, một hệ số đặc trưng cho độ khó bài toán (tùy thuộc vào số lượng người tham gia giải được bài toán) này đã không được đưa ra. Lời giải trong số bài toán được đánh giá trong khoảng 0-10 điểm, cộng thêm tối đa 5 điểm cho các thành tích đặc biệt. Hãy trình bày điều kiện bài toán.

Bài toán loại lý thuyết

T1. Dựa trên kết quả công việc, hai danh sách được biên soạn để đánh giá sự tham gia lao động của cùng N nhân viên (1≤N<6): danh sách thứ nhất - theo lời giải của tập thể công nhân, danh sách thứ hai - theo tôi -

Chuyến tham quan bằng máy.

Tờ 75

tr. 73Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

73

nn chữ số thập phân đầu tiên bằng tổng của nn chữ số thập phân cuối cùng; Hơn nữa, nn là một số tự nhiên tùy ý.

Chương trình sẽ hiển thị chuỗi số lượng ban đầu cho n=1,2,3,…n=1, 2, 3, \dots. Khi đánh giá chương trình, chương trình sẽ tính đến số lượng số đầu ra (số lượng số được xử lý nn).

M2. Có một khối trò chơi trên bàn với mặt i0i_0 hướng về phía chúng ta, mặt j0j_0 hướng lên trên. Viết chương trình xác định trình tự “quay” của khối lập phương (tiến, lùi, phải, trái), sau đó khối sẽ ở cùng một vị trí, nhưng với mặt iki_k hướng về phía chúng ta và mặt jkj_k hướng lên trên.

Ứng dụng: xoay được hiểu là lăn một khối lập phương qua một cạnh tiếp xúc với mặt bàn mà không bị trượt. Các phương pháp di chuyển khối khác đều bị cấm.

Cách đánh số các mặt của hình lập phương sao cho nếu đặt lên mặt có số “5” thì các mặt bên sẽ có số “1”, “6”, “4”, “3” khi quay theo chiều kim đồng hồ và mặt trên sẽ có số “2”.

Các nhiệm vụ hóa ra là không đồng đều. 1168 điểm được ghi bởi tất cả 82 người tham gia Olympada dựa trên kết quả lời giải bài toán được phân bổ theo các điểm đã cho như sau: T1 - 337,5 điểm; T2 - 379; T3 - 172,5; M1 - 254; M2 - 25. (Gợi ý phần nhiệm vụ và tiêu chí đánh giá cho mỗi bài toán được đưa ra ở cuối tạp chí.)

Phân tích bài toán được thực hiện vào buổi chiều ngày 20 tháng 4, sau đó tháng 4 được xem xét.

Vào tối ngày 21 tháng 4, người chiến thắng đã được trao và Thế vận hội đã khép lại. 6 học sinh nhận bằng tốt nghiệp cấp I (đạt 49,5-30,5 điểm), bằng cấp II - 9 học sinh (27-19,5 điểm), bằng tốt nghiệp cấp III - 10 học sinh (19-16,5 điểm). Nhiều học sinh và đội thi đã được trao giải thưởng từ các tổ chức công cộng và khoa học, trong đó có giải thưởng của tạp chí «Kvant» (dành cho văn hóa làm việc toán học cao) A. Savchenko (Mogilev, trường số 1, lớp 10), I. Dogolyatsky (Leningrad, trường số 239, lớp 10) và D. Kozlov (Leningrad, trường số 566, lớp 9). Leningraders đã cho thấy kết quả tốt nhất. Họ, giống như chủ nhân của sân Olympic, đã nhận được phần thưởng là một chiếc máy tính MK-90.

Điều đáng mừng là năm nay các thí sinh đoạt giải Olympic toàn Liên đoàn đã được tham dự Olympic Tin học quốc tế (dù đội chỉ có ba người). Chúng tôi dự định nói về Thế vận hội này ở một trong những số sau.

Tờ 76

tr. 74Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

74

Những người đoạt giải Olympic toàn liên bang lần thứ XXIII dành cho học sinh môn Toán và Vật lý

Toán học

Bằng cấp đầu tiên
trong 8 lớp nhận được
Ambaynis A. (Duagavpils, ssh. Số 12),
Anderson G. (Riga, số 1),
Malinnikova E. (Leningrad, ssh. Số 239);

cho lớp 9 -
Dubrov V. (Minsk, số 107),
Simanovskie R. (Riga, s.sh. Số 1),
Smogtovs J. (Riga, s.sh. Số 1),
Solovyev I. (khu định cư Chernogolovka, khu vực Moscow, tuyến phía bắc số 82);

cho 10 lớp -
Ivanov D. (Moscow, ssh. Số 57),
Rozinskaya M. (Leningrad, ssh. Số 239).

bằng cấp II
trong 8 lớp nhận được
Balashov O. (Leningrad, Trường Vật lý số 45 tại Đại học bang Leningrad),
Grinshon M. (Tomsk, ssh. Số 32),
Dnestransky A. (Ryazan, s.sh. Số 2),
Kozachko A. (Vinnitsa, s.sh. Số 6),
Komarov D. (Saransk, ssh. Số 4),
Perlin A. (Leningrad, ssh. Số 239),
Ryabchecha O. (Kirov, ssh. Số 8),
Khoroshilov Yu. (Chelyabinsk, s.sh. Số 31),
Janson M. (Sigulda, ssh số 1);

cho lớp 9 -
Abramov G. (Leningrad, ssh. Số 239),
Arzhantsev I. (Kyiv, ssh. Số 145),
Baranovsky V. (Omsk, ssh. Số 115),
Bachurin A. (Moscow, Trường Vật lý số 18 tại Đại học quốc gia Moscow),
Verdiny R. (Riga, s.sh. Số 1),
Gorodetsky A. (Moscow, Trường Vật lý số 18 tại Đại học quốc gia Moscow),
Miltusis A. (Ekapils, ssh. Số 1),
Pikhurko O. (Nesterovo, s.sh. Số 1),
Razin M. (Zaporozhye, s.sh. Số 28),
Stolnovsky A. (Moscow, s.sh. Số 57);

cho 10 lớp -
Andrianov N. (Moscow, Trường Vật lý số 18, Đại học quốc gia Moscow),
Vtsro A. (Leningrad, ssh. Số 239),
Vsemirnov M. (Leningrad, Trường Vật lý số 45 tại Đại học bang Leningrad),
Ivanov S. (Leningrad, ssh. Số 239),
Lee R. (Novosibirsk, Trường Vật lý số 165 tại NSU),
Protsak V. (Kyiv, Trường Vật lý số 2 tại KSU),
Skvortsov M. (khu định cư Chernogolovka, khu vực Moscow, tuyến phía bắc số 82),
Skopenkov A. (Moscow, Trường Vật lý số 18, Đại học quốc gia Moscow),
Tervit G. (Riga, số 1),
Khasidovsky M. (Tashkent, ssh. Số 110),
Shumakovich A. (Leningrad, ssh. Số 239).

bằng tốt nghiệp cấp III
trong 8 lớp nhận được
Braverman A. (Moscow, s.sh. Số 43),
Gerasimov D. (Berdsk, ssh. Số 11),
Kaspravacice R. (Vilnos, ssh số 7),
Kirillov I. (Ust-Kamenogorsk, s.sh. Số 25),
Mishachev K. (Lipetsk, s.sh. Số 14),

Naumovich A. (Minsk, ssh. Số 53),
Panov T. (Kyiv, số 145),
Yushkevich Yu. (Apatity, ssh. Số 2),
Yachenko R. (Voronezh, ssh. Số 74);

cho lớp 9 -
Barinov G. (Riga, số 73),
Belyankina Z. (Zhodino, s.sh. Số 7),
Bogdanov A. (Stary Oskol, s.sh. Số 3),
Korotky A. (Dneprodzerzhinsk, s.sh. Số 20),
Mavlyutov R. (Naberezhnye Chelny, s.sh. Số 12),
Nasyrov A. (Obninsk, ssh. Số 11),
Pilpenko A. (Kyiv, số 145),
Tsilevich N. (Leningrad, ssh. Số 366),
Fedotov A. (Krasnoirsk, ssh. Số 41),
Shabes D. (Minsk, ssh. Số 13),
Shuk S. (Rzhev, ssh. Số 10);

cho 10 lớp -
Baranikov S. (Moscow, số 57),
Gladyshev A. (Krasnoirsk, s.sh. Số 101),
Gontsarov I. (Kyiv, Trường Vật lý số 2 tại KSU),
Dakhov A. (Kharkov, s.sh. Số 24),
Feldman D. (khu định cư Chernogolovka, khu vực Moscow, tuyến phía bắc số 82),
Chuprina A. (Ryazan, s.sh. Số 64),
Sheftel I. (Leningrad, ssh. Số 302).

Vật lý

Bằng cấp đầu tiên
trong 8 lớp nhận được
Josok S. (Vinnitsa, s.sh. Số 17),
Dobrovolsky S. (Dnepropetrovsk, s.sh. Số 13),
Ivanov M. (Tula, ssh số 20),
Lalin A. (Nalchik, ssh. Số 9),
Martyshil L. (Tbilisi, số 42),
Nenashev A. (Khabarovsk, s.sh. Số 2);

cho lớp 9 -
Ivanov V. (Tula, ssh. Số 36),
Kuzmenko V. (Ivano-Frankivsk, s.sh. Số 1),
Martin I. (Leningrad, Trường Vật lý số 45 tại Đại học bang Leningrad),
Chokin D. (Almaty, RFMSH),
Shinkovich S. (Berezniki, ssh. Số 3),
Entin M. (Tula, ssh số 36);

cho 10 lớp -
Makeev V. (Almaty, RFMSH),
Mikhailov A. (Moscow, ssh. Số 899),
Plastov A. (Sarapul, ssh. Số 12),
Starokoltsev E. (Dnepropetrovsk, s.sh. Số 37),
Falkovich D. (Moscow, ssh. Số 57).

bằng cấp II
trong 8 lớp nhận được
Dribinsky V. (Kharkov, ssh. Số 24),
Katkov A. (Kanash, ssh. Số 63),
Kulevov M. (Ust-Kamenogorsk, s.sh. Số 17),
Litak A. (Gorky, ssh. Số 40),
Puzyaya P. (Grodno, ssh. Số 19),
Savvidi K. (Yerevan, Trường Vật lý tại ErSU),
Taimanov S. (Ramenskoye, s.sh. Số 4),
Shazarov E. (Grozny, s.sh. Số 10),
Usoltsev K. (Vladivostok, tuyến phía bắc số 23);

Tờ 77

tr. 75Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

75

cho lớp 9 -
Zarkovich N. (Kyiv, Trường Vật lý số 2 tại KSU),
Kapustin M. (Lvov, ssh. Số 50),
Tamosiunas V. (Vilnius, số 45),
Trotsenko A. (p/o Sheptalskoye, vùng Krasnoarsk, s.sh. Số 36),
Usinsky A. (vùng Rivne, trường nội trú Verbskaya),
Sheyanov V. (Leningrad, ssh. Số 566);

cho 10 lớp -
Grechko A. (Kharkov, s.sh. Số 24),
Gundar V. (Sverdlovsk, s.sh. Số 9),
Zuev K. (Vologda, ssh. Số 8),
Korshkov A. (Mozyr, s.sh. Số 8),
Kuzma N. (Làng Protva, vùng Kaluga, tuyến phía bắc số 1),
Matsukevich D. (Minsk, ssh. Số 107),
Nesterov I. (Chelyabinsk, s.sh. Số 31),
Stolar M. (Kyiv, Trường Vật lý số 2 tại KSU),
Teretsenko V. (Kyiv, số 145),
Uvarov Yu. (Leningrad, ssh. Số 239),
Khrapov S. (Kolomna, s.sh. Số 30).

bằng tốt nghiệp cấp III
trong 8 lớp nhận được
Averin I. (Tashkent, số 209),
Baryshinkov V. (Novgorod, s.sh. Số 1),
Veitas G. (Vilnius, số 45),
Denisov I. (Quận Chaussky, vùng Mogilev, đường cao tốc phía bắc Osipovskaya), Lukke Yu. (Krasnoisk, đường cao tốc phía bắc số 174),
Romanchuk S. (Uralsk, ssh. Số 35),
Ryazantsev A. (Kamensk-Uralsky, s.sh. Số 5),
Sankin G. (thị trấn định cư Sayansk, vùng Irkutsk, s.sh. số 1),

cho 10 lớp -
Atamanovsky A. (Leningorod, ssh. Số 10),
Atangelshvili T. (Tbilisi, Trường Vật lý Komarov),
Vekrovny V. (Donetsk, s.sh. Số 20),
Chết tiệt, tôi. (Rostov-on-Don, s.sh. Số 5),
Zhdanov A. (Leningrad, s.sh. Số 30),
Zazulinsky O. (Pavlodar, ssh số 3),
Nevinsky A. (Saratov, ssh. Số 13),
Kozhevnikov A. (Kaluga, s.sh. Số 24),
Moroz M. (Kyiv, ssh. Số 145),
Pavlov S. (Novosibirsk, Trường Vật lý và Âm nhạc mang tên NSU).

Các học sinh đoạt giải Olympic Thông tin toàn Liên đoàn lần thứ II dành cho học sinh

Đã nhận được bằng cấp 1
Dogollyatsky I. (Leningrad, trường số 239, lớp 10), Zhiltsov I. (Sverdlovsk, trường số 37, lớp 10), Kozlov D. (Leningrad, trường số 566, lớp 9), Novik L. (Leningrad, trường số 239, lớp 10), Saar V. (n. New ESSR, đường cao tốc phía bắc Newskaya, lớp 12), Chesak G. (Moscow, đường cao tốc phía bắc số 7, lớp 10).

Đã nhận được bằng cấp II
Altsevsky D. (Sverdlovsk, trường số 36, lớp 10), Vainshtein V. (Kyiv, Trường Vật lý KSU, lớp 10), Varbane R. (làng New ESSR, làng Newskaya, lớp 11), Gomolko A. (Moscow, trường số 7, lớp 10), Zaitsev Y. (Kyiv, s.sh. Số 57, 9 lớp), Karnitis G. (Riga, s. sh. Số 1, 8 lớp), Menadarshvili D. (Tbilisi, s. sh. Số 42, 11 lớp), Tarasok V. (Kyiv, s. sh. Số 57, 10 lớp), Truu A. (làng New ESSR, Newskaya s. sh., 11 lớp).

Đã nhận được bằng cấp III
Daguashvili G. (Tbilisi, trường số 25, lớp 11), Zelevinsky V. (Novosibirsk, trường số 130, lớp 9), Kalashnikov V. (Moscow, trường số 52, lớp 10), Korovin N. (Gorky, trường số 1, lớp 10), Linev S. (Minsk, trường số 35, lớp 9), Maderramov M. (Baku, trường số 23, lớp 9), Morozov Y. (Tbilisi, Trường Vật lý mang tên V.M. Komarov, lớp 11), Rozis R. (Riga, trường số 50, lớp 11), Rusanov R. (Moscow, trường số 50, lớp 11), 542, lớp 9), Savchenko A. (Mogilev, s.sh. số 1, lớp 10).

75

Tờ 78

tr. 76Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

76

Hình học vi phân
xung quanh chúng ta

  1. Lε=LL_\varepsilon = L.
  2. Sε=S+εL+πε2S_\varepsilon = S + \varepsilon L + \pi \varepsilon^2.
  3. Vε=V+εS+ε2I+43πε3V_\varepsilon = V + \varepsilon S + \varepsilon^2 I + \frac{4}{3} \pi \varepsilon^3, trong đó II là tích phân của độ cong trung bình trên bề mặt ban đầu.
  4. Chúng ta hãy biểu thị góc của hình nón bằng α\alpha, bán kính của nó - bộ tạo hình nón - bằng ll. Khi đó độ dài của đường song song là alal. Mặt khác, bán kính tiết diện của một hình cầu là ll sin φ\varphi và chiều dài của hình song song là 2πl2\pi l sin φ\varphi. Vì vậy, α=2π\alpha = 2\pi tội lỗi φ\varphi.
  5. Đường cong trắc địa của vĩ tuyến được xây dựng. Độ dài của đường song song là 2πR2\pi R cos φ\varphi và ε=Rφ\varepsilon = R\varphi. Vì vậy lim⁡∣ε∣→0∣Lε−L∣/εL=2πR∣cos⁡φ∣′/2πRcos⁡φ=sin⁡φ/cos⁡φ=tgφ\lim_{|\varepsilon| \to 0} |L_\varepsilon - L|/\varepsilon L = 2\pi R|\cos \varphi|'/2\pi R\cos \varphi = \sin \varphi/\cos \varphi = tg\varphi.

Olympic hạng cân XXIII
trong toán học
lớp 8

  1. Lời giải trong số bài toán này sẽ được xuất bản sau trong “Bài tập «Kvant» (đây là bài toán M1188).

  2. Đáp số: không thể được. Gợi ý. Nếu các thanh có thể được đặt trong một hộp thì mỗi lớp 11×7×111\times 7\times 1 sẽ được lấp đầy, nhưng điều này là không thể, vì số 11×711\times 7 không chia hết cho 3.

  3. Gợi ý. Gọi ll là tiếp tuyến chung của đường tròn nội tiếp tam giác BMT và ATC (hình 1). Chứng minh rằng một đường tròn có thể nội tiếp trong tứ giác AMNP, tức là AM+NP=MN+APAM+NP=MN+AP. Để làm điều này, chỉ cần chứng minh đẳng thức MN+AP−NP=AB+AC−BC−AMMN+AP-NP = AB+AC-BC-AM và lưu ý rằng 2AM=AB+AC−BC2AM = AB+AC-BC là đủ.

  4. Đáp số: N=1989N=1989. Gợi ý. Gọi d1,d2,…,d12d_1, d_2, \dots, d_{12} là tất cả các ước của NN, viết theo thứ tự tăng dần. Sau đó d1d13−i=Nd_1d_13-i=N cho tất cả tự nhiên i≤12i \leq 12. Hãy để d4−1=kd_4-1=k. Số d1+d2+d4d_1+d_2+d_4 là ước của dkd_k và do đó d1+d2+d4d_1+d_2+d_4 là ước của NN và d1+d2+d4≥d5d_1+d_2+d_4 \geq d_5. Nhưng sau đó dk−(d1+d2+d4)d8≥d5d8=Nd_k-(d_1+d_2+d_4)d_8 \geq d_5d_8=N, ngụ ý rằng dk=Nd_k=N, tức là k=12k=12, d4=13d_4=13 và d5=d1+d2+d4=d2+14d_5=d_1+d_2+d_4=d_2+14. Vì d2d_2 là số nguyên tố và d2≤d4−2=11d_2 \leq d_4-2=11, nên vẫn phải xem xét trường hợp d2=2,3,7,11d_2=2, 3, 7, 11 và đảm bảo rằng d2=3d_2=3, d4=13d_4=13, d5=17d_5=17 và NN không thể có nhiều hơn ba thừa số nguyên tố. Do đó d3=9d_3=9 và N=9⋅13⋅17=1989N=9\cdot 13\cdot 17=1989.

  5. Lời giải trong số bài toán này sẽ được xuất bản sau trong “Bài tập «Kvant» (đây là bài toán M1186).

  6. Hãy vẽ đường thẳng C1M∥ACC_1M \parallel AC (hình 2). Từ điều kiện và theo định lý Thales CMMB=AC1C1B=CB1B1A\frac{CM}{MB} = \frac{AC_1}{C_1B} = \frac{CB_1}{B_1A}, suy ra B1M∥ABB_1M \parallel AB và do đó, AC1MB1AC_1MB_1 là hình bình hành. Hơn nữa, các điểm A1,B1,C1A_1, B_1, C_1 và MM nằm trên cùng một vòng tròn. Nếu MM nằm trên đoạn A1CA_1C (hình 2, a), thì ∠C1B1A1=∠C1MA1=∠ACB\angle C_1B_1A_1 = \angle C_1MA_1 = \angle ACB. Nếu MM nằm trên đoạn A1BA_1B (hình 2, b), thì ∠C1B1A1=180∘−∠C1MA1=∠ACB\angle C_1B_1A_1 = 180^\circ - \angle C_1MA_1 = \angle ACB. Trong cả hai trường hợp, hình tam giác ABCABC và A1C1B1A_1C_1B_1 có nụ cười tương ứng và do đó tương tự nhau.

  7. Lời giải trong số bài toán này sẽ được xuất bản sau trong “Bài tập «Kvant» (đây là bài toán M1187).

  8. Gợi ý. Chúng ta hãy phân lập hai nhóm số có kk chữ số của các số khác nếu chúng chứa một số số và cả tổng và tổng bình phương của các số trong các nhóm này đều bằng nhau. Chứng minh được rằng mọi số có 5 chữ số được tạo thành từ các số 1, 2, 3, 4, 5 đều có thể chia thành hai nhóm khác. Tất cả các số có ba chữ số gồm ba chữ số riêng biệt không bằng 0. Khi đó các nhóm số có (k+1)(k+1) chữ số (A∗,…,A∗)(A^*, \dots, A^*) và (B∗,…,B∗)(B^*, \dots, B^*) (trong đó Ai∗=Ai+d⋅10kA_i^* = A_i + d \cdot 10^k, Bi∗=Bi+d⋅10kB_i^* = B_i + d \cdot 10^k, i=1,…,Ni = 1, \dots, N) cũng là các số khác.

lớp 9

  1. Hãy chia các đồng xu thành 4 nhóm 500 miếng và ký hiệu là A1,A2,A3,A4A_1, A_2, A_3, A_4 tổng trọng lượng của đồng xu trong các nhóm này. Hãy so sánh A1A_1 với A2A_2 và A3A_3 với A4A_4. Chỉ cần xét ba trường hợp là đủ:
  1. A1=A2,A3=A4A_1 = A_2, A_3 = A_4. Khi đó cả hai đồng tiền giả đều nằm cùng một nhóm và tổng trọng lượng của chúng bằng trọng lượng của hai đồng tiền thật. Trong trường hợp này, hai lần cân là đủ.
  2. A1=A2,A3>A4A_1 = A_2, A_3 > A_4. Khi đó cả hai đồng tiền giả đều thuộc nhóm thứ ba và thứ tư. Hình thành hai nhóm 1000 xu mới, kết hợp nhóm thứ nhất với nhóm thứ hai và nhóm thứ ba với nhóm thứ tư. Hãy so sánh tổng trọng lượng của đồng xu ở các nhóm mới thành lập, chúng ta được đáp số cho câu hỏi bài toán. Điều này sẽ yêu cầu ba lần cân.
  3. A1>A2,A3>A4A_1 > A_2, A_3 > A_4. Trong trường hợp này, có thể đưa ra hai quả cân: đồng xu nặng thuộc nhóm thứ nhất và đồng xu nhẹ thuộc nhóm thứ nhất.

Tờ 79

tr. 77Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

77

Hình 3.

ở nhóm thứ tư, hoặc đồng xu nặng thuộc nhóm thứ ba, và đồng xu nhẹ thuộc nhóm thứ hai. Bằng cách so sánh A1A_1 với A4A_4, chúng tôi tìm ra khả năng nào trong số những khả năng này thực sự được hiện thực hóa. Sau đó, so sánh A1+A4A_1 + A_4 với A2+A3A_2 + A_3, chúng ta nhận được đáp số cho câu hỏi bài toán. Trong trường hợp này, phải thực hiện bốn lần cân.

  1. Gọi SS là diện tích của tam giác tính từ cạnh a,b,ca, b, c. Theo công thức Heron

S=12(12−a)(12−b)(12−c),S = \sqrt{\frac{1}{2}\left(\frac{1}{2}-a\right)\left(\frac{1}{2}-b\right)\left(\frac{1}{2}-c\right)},

Ở đâu

16S2=−1+4(ab+bc+ca)−8abc.16S^2 = -1 + 4(ab + bc + ca) - 8abc.

Ngoài ra, 4(ab+bc+ca)=2−2(a2+b2+c2)4(ab + bc + ca) = 2 - 2(a^2 + b^2 + c^2), và do đó

16S2=1−2(a2+b2+c2)−8abc>0.16S^2 = 1 - 2(a^2 + b^2 + c^2) - 8abc > 0.

  1. a) Phát biểu ở điểm này là trường hợp đặc biệt của phát biểu ở điểm 6) cho m=n=1m=n=1. 6) Chúng ta hãy biểu thị diện tích tứ giác ABCDABCD bằng SS, diện tích hình tam giác ABC,BCD,CDA,DABABC, BCD, CDA, DAB lần lượt là b,c,db, c, d và aa (hình 3); diện tích của các hình tam giác AMB,DKCAMB, DKC đến S1S_1 và S2S_2. Đặt cả S3=SAKMDS_3 = S_{AKMD}, S4=SKBCMS_4 = S_{KBCM} và a=mm+na = \frac{m}{m+n}. Sau đó S1=aa+(1−a)bS_1 = aa + (1-a)b, S2=ac+(1−a)dS_2 = ac + (1-a)d, S3=aS1+(1−a)dS_3 = aS_1 + (1-a)d, S4=aS2+(1−a)bS_4 = aS_2 + (1-a)b.

Tính SKLM=a(1−a)S1S2S3S_{KLM} = a(1-a)\frac{S_1S_2}{S_3} và SKMN=a(1−a)S1S2S3S_{KMN} = a(1-a)\frac{S_1S_2}{S_3}, ta được SKLMN=a(1−a)S1S2S3SS_{KLMN} = a(1-a)\frac{S_1S_2}{S_3} S.

Bất đẳng thức SKLMN<a(1−a)1−a+a2SS_{KLMN} < \frac{a(1-a)}{1-a+a^2} S tương đương với bất đẳng thức (1−a+a2)S1S2<S3S4(1-a+a^2)S_1S_2 < S_3S_4. Thay thế S1,S2,S3,S4S_1, S_2, S_3, S_4 biểu thức của chúng bằng a,b,c,da, b, c, d, chúng ta thu được bất đẳng thức a(ab+cd−ac)+(1−a)(b2+d2+bd−ad−bc)>0a(ab+cd-ac)+(1-a)(b^2+d^2+bd-ad-bc) > 0, vì vậy chỉ cần chứng minh rằng ab+cd−ac>0ab+cd-ac > 0 và b2+d2+bd>ad+bcb^2+d^2+bd>ad+bc là đủ, chúng ta thay thế ab+cd>Smin⁡(a,c)ab+cd>S \min(a, c) đó; ad+bc≤Smax⁡(b,d)=max⁡(b,d)(b+d)<b2+d2+bdad+bc \leq S \max(b, d) = \max(b, d)(b+d) < b^2+d^2+bd.

  1. Đáp số: có thể sử dụng một hình vuông 1×11 \times 1.

Tô màu hình vuông 23×2323 \times 23 như trong hình 4. Khi đó sẽ có một số lẻ các hình vuông được tô bóng 1×11 \times 1, nhưng mỗi hình vuông 2×22 \times 2 và 3×33 \times 3 chứa một số lẻ các hình vuông được tô bóng 1×11 \times 1. hình 5 cho biết cách bạn có thể tạo hình vuông 23×2323 \times 23 chỉ bằng một hình vuông 1×11 \times 1.

  1. a) Đáp số: ví dụ có a=2+2a=2+ \sqrt{2}, b=−2b=-\sqrt{2}.
  1. Đáp số: không tồn tại. Hãy giả sử về

Tờ 80

tr. 78Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

78

  1. Gợi ý. hình 8 hiển thị các hình dạng có thể được cắt thành hình chữ nhật 2×1 theo một, hai, ba và bốn cách tương ứng. Hình 9, a và 9, b thể hiện các hình Mn(n≥5)M_n(n \ge 5), có thể cắt thành hình chữ nhật 2×1 bằng nn theo nhiều cách. Thật vậy, nếu hai ô, được chỉ định bởi các chữ cái AA và CC, bị cắt khỏi hình MnM_n, thì hình còn lại, như dễ thấy, có thể được cắt thành hình chữ nhật 2×1 theo một cách độc đáo. Nếu bạn cắt hai ô khỏi hình MnM_n, được chỉ định bởi các chữ cái AA và BB, bạn sẽ có được hình Mn−1M_{n-1}.

lớp 10

  1. Đáp số: tại n=7n=7.
  2. Có thể thấy từ hình 10, ∠DEF=180∘−(180∘−2∠B)−(180∘−2∠C)=180∘−2∠A\angle DEF=180^\circ - (180^\circ - 2\angle B) - (180^\circ - 2\angle C)=180^\circ - 2\angle A, tức là góc AA là nhọn. Do đó, tâm OO của đường tròn ngoại tiếp tam giác ADFADF và đỉnh AA nằm cùng một phía với FDFD, và do đó ∠DOF=2∠A=180∘−∠DEF\angle DOF=2\angle A=180^\circ - \angle DEF. Theo đó các điểm O,D,EO, D, E và FF nằm trên cùng một đường tròn; Điều này có nghĩa là ∠DEO=∠DFO=∠FDO=∠FEO\angle DEO=\angle DFO=\angle FDO=\angle FEO, tức là EOEO, là bissertis của góc DEF.
  3. Lời giải trong số bài toán này sẽ được xuất bản sau trong “Vấn đề «Kvant» (đây là bài toán M1180).
  4. Đáp số: họ có thể. Gợi ý. Không mất tính tổng quát, chúng ta có thể giả sử rằng toàn bộ đường đứt nét (đường đi qua đèo) nằm trong một mặt phẳng thẳng đứng và mỗi mắt xích (độ dốc) của nó tạo một góc 45∘45^\circ với phương ngang. Chúng ta hãy xác định quy tắc di chuyển sau: cả hai khách du lịch đều đi bộ với tốc độ không đổi càng lâu càng tốt (miễn là họ ở cùng độ cao); nếu một trong những du khách không thể đi theo hướng (theo chiều ngang) thì người đó sẽ rẽ theo hướng ngược lại. Chứng minh rằng tuân theo các quy tắc này, cả hai khách du lịch sẽ đến được hai đầu đối diện của đường đứt nét.
  5. Lời giải trong số bài toán này đã được xuất bản vào «Kvant» (đây là bài toán M1158).
  6. Gợi ý. Chúng ta hãy đặt các mũi tên trên các cạnh của khối đa diện này một cách tùy ý. Khi đó số đỉnh chứa số mũi tên lẻ (gọi là số lẻ) sẽ là số chẵn. Hãy chọn một cặp đỉnh “lẻ” AiA_i và AjA_j (nếu có) và đi dọc theo các cạnh của khối đa diện từ AiA_i đến AjA_j, thay đổi hướng của các mũi tên trên các cạnh ijde. Kết quả là AiA_i và AjA_j sẽ không còn là “lẻ” nữa, trong khi tập hợp các đỉnh “lẻ” khác sẽ không thay đổi. Bằng cách lặp lại thao tác này với số lần cần thiết, chúng ta sẽ thêm rằng sẽ không còn đỉnh “lẻ” nào cả.
  7. Đáp số: không tồn tại. Gợi ý. Nếu một hàm như vậy tồn tại, thì trong số các giá trị của nó tại n>1n>1 sẽ có giá trị nhỏ nhất f(n0)>1f(n_0)>1, mà (từ điều kiện) chúng ta sẽ có
    f(n0)>1+f(n0).f(n_0)>1+f(n_0).
  8. Gợi ý. Chúng ta hãy sử dụng trung vị làm mặt trước của các đoạn được mô tả trong các điều kiện. Hướng theo chiều kim đồng hồ của ranh giới đa giác sẽ được gọi là bên phải và hướng ngược chiều kim đồng hồ sẽ được gọi là bên trái.
    Chúng ta hãy tìm tất cả các đường trung tuyến của đa giác và sau đó hai đường trung tuyến bất kỳ cắt nhau bên trong nó. Chúng ta sẽ di chuyển dọc theo ranh giới của đa giác sang trái từ cuối AA của đường trung tuyến ADAD. Nếu điểm cuối BB của đường trung tuyến BCBC hóa ra gần với điểm AA (hình 11), thì điểm cuối CC hóa ra gần với điểm DD (bằng chứng). Do đó, các đường trung tuyến lân cận BCBC và ADAD tạo thành “bướm” - một hình được tạo thành từ các hình tam giác AOBAOB và CODCOD. Diện tích của hình tam giác AOBAOB và CODCOD bằng nhau. Diện tích của “con bướm” bằng
    σ=12xysin⁡α+12(a−x)(b−y)sin⁡α=absin⁡α4+(a2−x)(b2−y)sin⁡α,\sigma=\frac{1}{2}xy\sin \alpha+\frac{1}{2}(a-x)(b-y)\sin \alpha=\frac{ab\sin \alpha}{4}+\left(\frac{a}{2}-x\right)\left(\frac{b}{2}-y\right)\sin \alpha,
    trong đó AD=a,BC=b,x=OA,y=OB,∠BOA=αAD=a, BC=b, x=OA, y=OB, \angle BOA=\alpha và σ<a4\sigma<\frac{a}{4}, vì a≤1,b≤1a\leq 1, b\leq 1 và (a2−x)(b2−y)≤0\left(\frac{a}{2}-x\right)\left(\frac{b}{2}-y\right)\leq 0.
    Di chuyển xa hơn dọc theo ranh giới của đa giác sang trái từ điểm BB đến điểm DD, chúng ta lần lượt thu được tất cả các “con bướm” được hình thành bởi các đường trung tuyến lân cận. Tổng diện tích của những “con bướm” này, theo những gì đã được chứng minh, sẽ nhỏ hơn bốn tổng các góc tương ứng của chúng, tức là nhỏ hơn π/4\pi/4.
    Vẫn còn phải chứng minh rằng “những con bướm” bao phủ hoàn toàn đa giác.

Tờ 81

tr. 79Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

79

II Olympic toàn liên đoàn
học sinh theo thông tin

T1. Cộng tất cả tiền thưởng (cho ii từ 1 đến NN), chúng ta thấy rằng các số hạng 2i+3j2i+3j cộng lại thành 5N(N+1)/25N(N+1)/2, phần còn lại là một mục trong hệ thống số có cơ số N+1N+1 của số nhân viên trong danh sách nhóm theo thứ tự ngược lại với danh sách của sếp. Đối với thuật toán sử dụng ý tưởng này (ví dụ: chia cho N+1N+1 và tách phần phân số, v.v.; xem «Kvant» Số 5 năm 1989, trang 66, 70), 10 điểm đã được đưa ra, cho một điểm đầy đủ (N!N! hoán vị) - từ 3 đến 7 điểm.

T2. Đối với việc xây dựng các quy tắc, 4 điểm đã được đưa ra, cho thuật toán - 6 điểm khác.

T3. Cần chiếu các cạnh thẳng đứng của hình chữ nhật lên trục xx (đây là điểm 2n2n: x1,x2,...,x2nx_1, x_2, ..., x_{2n}) và các cạnh ngang - lên trục yy (cũng là 2n2n điểm: y1,y2,...,y2ny_1, y_2, ..., y_{2n}), và đối với mỗi “nút” (xi;yj)(x_i; y_j) xác định xem nó thuộc về bao nhiêu hình chữ nhật (nn provenk); điều này mang lại khoảng n3n^3 hành động. Việc thử các bộ hình chữ nhật khác nhau sẽ mang lại hành động 2n2^n. Đối với lời giải với việc thực hiện “các phần của lưới” (có những phần như vậy) được cho 1 điểm, với phần liệt kê - 2 điểm, với việc xem xét các nút - 10 điểm. Hai học sinh đã hoàn thành hành động n2n^2, sử dụng ý tưởng sau: chiếu các cạnh lên trục xx, các em đánh số chúng thành một hàng, tạo các mảng gợi ý, hình chữ nhật nào bắt đầu hoặc kết thúc (nếu các hình chiếu trùng nhau thì các cạnh bên trái được chụp trước), sau đó mỗi lần xem theo chiều ngang (đối với các điểm yjy_j; 2n2n lượt xem) chỉ yêu cầu khoảng 2n2n hành động. Đối với một lời giải zhorny như vậy đã được cho 15 điểm.

M1. Gọi P2nP_{2n} là số các số có 2n2n chữ số “may mắn” mong muốn; Si(k)S_i(k) là số các số có ii chữ số có tổng các chữ số là kk. Sau đó

P2n=∑k=09n(Sn(k))2,P_{2n} = \sum_{k=0}^{9n} (S_n(k))^2,
Sn+1(k)=∑j=0min(k,9)Sn(k−j).S_{n+1}(k) = \sum_{j=0}^{min(k,9)} S_n(k-j).

Công thức đầu tiên phản ánh việc phân chia các số có 2n2n chữ số thành các nhóm có tổng các chữ số bắt buộc bằng 0, 1, …, 9n9n; thứ hai là chia các số có n+1n+1 chữ số có tổng các chữ số kk thành các nhóm số có chữ số đầu tiên là 0, 1, …, 99 (hoặc kk nếu k<9k<9). Công thức thứ hai cho phép bạn xây dựng bảng Sn(k)S_n(k). Những con số này tăng nhanh trong BASIC ở n>7n>7 và trong Pascal ở n>6n>6, chúng vượt xa phạm vi số nguyên mà máy tính cho phép, vì vậy bạn cần sử dụng các chương trình đặc biệt để làm việc với số lớn.

Kính vạn hoa «Kvant»
(cm. «Kvant» № 10)

Câu hỏi và bài toán

  1. Điều cần thiết là các quá trình được tiến hành mà không thất thoát nhiệt ra môi trường và không qua lại) sẽ nhanh chóng đưa ra đáp số (nếu đạt được vị trí yêu cầu), nhưng ngay ở đây các sinh viên Olympidas không dám tạo chương trình tìm kiếm.

  2. Không, vì giá trị nhiệt từ xa của nước và nhôm là khác nhau.

  3. Khả năng sinh nhiệt của cưa kém hơn gỗ.

  4. Sự thay đổi nhiệt độ trong cà phê và sữa tỷ lệ nghịch với khối lượng của chúng. Do đó, khi thêm 10 g sữa ở 5∘C5^{\circ}\text{C} vào một tách cà phê - 200 g ở 95∘C95^{\circ}\text{C} - nhiệt độ của cà phê sẽ giảm xuống ít hơn 5∘C5^{\circ}\text{C}.

  5. Không khí có nhiệt độ riêng thấp hơn nước nên không khí nóng nguội đi nhanh chóng.

  6. Sự thay đổi nhiệt độ của đồng và sắt tỷ lệ nghịch với thế năng nhiệt riêng của chúng.

Tờ 82

tr. 80Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

80

dung tích. Vì vậy, thân đồng sẽ nóng lên nhiều hơn.

  1. Không, bởi vì với cùng một sự thay đổi nội năng, sẽ phải thực hiện công khác nhau khi nâng trọng tâm của quả bóng thứ nhất (A1>0A_1 > 0) và hạ thấp quả bóng thứ hai (A2<0A_2 < 0).

  2. KHÔNG; cần phải tính đến công do khí thực hiện.

  3. Có, nếu cơ thể hoạt động (hoặc chuyển sang trạng thái tổng hợp khác).

  4. Quá trình 1-2 và 4-1 xảy ra với sự hấp thụ nhiệt, 2-3 và 3-4 xảy ra với sự truyền nhiệt.

  5. Trong trường hợp thứ hai, năng lượng cung cấp không chỉ được dùng để đốt nóng khí mà còn để thực hiện công cơ học.

  6. Do sự chuyển đổi một phần năng lượng bên trong thành công cơ học được thực hiện trong quá trình giãn nở của khí, nhiệt độ của nó sẽ giảm.

  7. Không khí ấm áp bốc lên dọc theo sườn núi, đi vào vùng có áp suất khí quyển thấp hơn, giãn nở và nguội đi.

Kinh nghiệm vi mô
Khí nén trong chai giãn nở nhanh chóng, chống lại lực áp suất khí quyển, nhiệt độ của nó giảm xuống và một phần hơi nước chứa trong khí ngưng tụ dưới dạng sương mù. Một hình ảnh tương tự được quan sát thấy khi khí thoát ra khỏi xi lanh, khi van bị bao phủ bởi lớp băng Nga hoặc thậm chí là sương giá.

«Kvant» cho học sinh nhỏ (xem «Kvant» số 10)

  1. 6 ngày.
  2. Nếu Lyudmilla 10x+y tuổi thì giới hạn của cô ấy là 100x+y tuổi và 60x+6y=100x+y. Do đó 8x=y. Lyudmilla năm nay 18 tuổi.

Hình 13.

  1. Khi một số chia hết cho 5, nó sẽ chuyển thành 0 hoặc 5, nhưng không thể bằng 0. Lưu ý rằng số delco chia hết cho 25, trong khi chữ số thứ hai là 2 hoặc 7. Nhưng nó không thể là 2, vì trong trường hợp này, số delco sẽ giảm xuống 0. Cần phải tìm chữ số đầu tiên. Hãy biểu thị nó bằng x; thì 100x+70+5=5 x 7 5. Do đó x=1. Số cần tìm là 175
  2. 540498+60898+142058=743454.
  3. Hình lục giác sẽ được cắt thành ba hình bình hành (xem hình 13). Trong mỗi hình đó, một nửa diện tích bị chiếm bởi hình tam giác màu đỏ và một nửa diện tích bị chiếm bởi hình tam giác màu xanh.

Tổng biên tập - Viện sĩ Yu. A. Osipyan

Phó tổng biên tập:
V. N. Borovishki, A. A. Varlamov,
V. A. Leshkovtsev, Yu. P. Solovyov

Tuyển tập biên soạn:
A. A. Abrikovov, M. I. Bashmkov,
V. E. Belonuchkin, V. G. Boltyansky,
A. A. Borovoy, Yu. M. Brook, V. V. Vavilov,
N. V. Vasiliev, S. M. Voronin, V. V. Gnedenko,
N. I. Dolbilin, V. N. Dubrovsky,
A. N. Zemlykov, A. R. Zilberman, S. M. Kozel, S. S. Krotov, L. D. Kudryavtsev, A. A. Leonovich, S. P. Novikov, T. S. Petrova, M. K. Potapov, V. G. Razumovsky, N. A. Rodina, N. H. Rozov, A. P. Savin, Ya. A. Smorodinsky, A. V. Sosinsky, V. M. Uroev, V. A. Fabrikant

Ban biên tập:
A. M. Baldin, S. T. Belyaev, E. P. Velikhov, I. Ya. Verchenko, V. V. Vozdvizhensky, G. V. Dorofeev, N. A. Erpmolaeva, Yu. V. Ivanov, V. A. Kirillin, G. L. Kotkin, R. N. Kuzmin, A. A. Logunov, V. V. Mozhaev, V. A. Orlov, N. A. Patrikeeva, R. Z. Sagdeev, A. L. Stasenko, I. K. Surin, E. L. Surkov, L. D. Faddeev, V. V. Firsov, G. N. Ykovlev

Số chuẩn bị:
A. I. Vuzdin, A. N. Vilenkin,
A. A. Egorov, L. V. Kardasvenich,
I. N. Klimova, T. S. Petrova,
S. L. Tabachnikov, V. A. Tikhomirova

Số đăng ký:
M. V. Dubach, S. F. Lukhin, E. V. Nazarov,
I. E. Smirnova, L. A. Tishkov, P. I. Chernusky, V. V. Yudin

biên tập nghệ thuật
S. V. Ivanov
Biên tập viên nghệ thuật T. M. Makarova
Trưởng ban biên tập L. V. Chernova

Người hiệu đính N. D. Dorokhova

103006, Moscow K-6, st. Gorky, 32/1, «Kvant», tel. 250-33-54

Giao hàng vào ngày 24/08/89. Ký xuất bản ngày 17/10/89. T-16644. Định dạng 70×100/16. Giấy văn phòng số 1
Tai nghe trường học. Tem thiết kế.
Lò nướng có điều kiện l. 6 giờ 45. CR.-ott có điều kiện. 27.09. Biên tập học thuật. tôi. 7,87.
Lưu hành 127.829 bản. Đặt hàng năm 1938. Giá 45 kopecks.

Lệnh thay thế lao động đỏ
Nhà máy in Chekhov
Ủy ban Báo chí Nhà nước Liên Xô
142300, Chekhov, khu vực Moscow

Tờ 83

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

37

MÁY TÍNH THẤP HƠN CON NGƯỜI

Nhà vô địch thế giới thứ năm M. Euwe, vào buổi bình minh của sự phát triển của cờ vua máy tính, đã tích cực tham gia vào chủ đề này. Đúng vậy, có vẻ như ông đã tính toán sai lầm khi tuyên bố vào những năm 70 rằng trong một trăm năm tới cờ điện tử sẽ không thể đạt tới sức mạnh của một cao thủ. Trong trò chơi này, chiếc máy giành chức vô địch máy tính New York năm 1970 đã chơi màu trắng.

“CDC 6600” - Đảng M. Euwe Vienna

  1. e4 e5 2. Cc4 Kf6 3. Kc3 K:e4 4. K:e4 d5 5. Cb5+ c6 6. Cd3 de 7. C:e4 Cd6 8. d4 ed 9. Q:d4 0—0 10. Kf3 Qe7 11. Cg5 f6 12. Ce3 Ka6 13. 0—0 0 Cc7 14. c4 Ce6 15. Cc2 Kb4 16. Bb1 Lad8 17. Qe4 f5. Nỗ lực kết thúc vấn đề bằng chiếu tướng (18. Q:h7+ và 19. Cg6×) không thành công. 18. Qh4 Q:h4 19. K:h4 b6 20. b3 f4 21. Cd4 c5 22. Cc3 Kc6 23. Jl:d8 Jl:d8 24. a3 Jle8 25. Cc2 Kd4 26. f3? g5 27. C:d4 cd 28. Kf5 C:f5 29. C:f5 Re2. Cuối cùng, Đen giành được lợi thế rõ ràng. Bình luận về trò chơi, Euwe viết rằng anh ấy chơi nó với tinh thần trách nhiệm cao độ, vì anh ấy không muốn kết thúc trong “lịch sử” (hai mươi năm trước, việc một người đàn ông bị đánh bại bởi một cỗ máy, đặc biệt là bởi một ông nội nổi tiếng, sẽ được mọi người coi là một sự xấu hổ lớn).

  2. Ch3 Re3 31. Kpb2 Ce5 32. Ce6+ Kpg7 33. Cd5 Re2+ 34. Kpb1 d3 35. Ce4. Đẩy lùi mối đe dọa táo bạo của 35… Rb2+ 36. Kpc1 d2+ v.v. 35…d2 36. Kpc2? Lỗi máy chủ đầu tiên của máy, sau 36. Rd1 R:g2 37. Kpc2 R:h2 38. R:d2 Trắng vẫn chống cự được. 36…Re1 37. Kp:d2 R:h1, và đến đây trò chơi đã kết thúc.

Trò chơi giật gân “Deep South” của Laren (xem «Kvant» số 6 năm 1989), trong đó Detanni thất bại, có thể làm dấy lên lo ngại về tương lai cờ vua của mọi người. Lô tiếp theo là miếng pho mát trong cùng giải đấu, bị W. Brown chứng kiến ​​và trả thù đồng nghiệp một cách dã man!

“Dean South” - Phòng thủ W. Brown Sicilia

  1. e4 c5 2. c3 Kf6 3. e5 Kd5 4. d4 cd 5. Kf3 Kc6 6. Cc4 Kb6 7. Cb3 d5 8. ed Q:d6 9. 0—0 e6 10. cd Ce7 11. Kc3 0—0 12. Je1 Kd5 13. g3 Qd8 14. a3 K:c3 15. bc b6 16. Qd3 Cb7 17. Cc2 g6 18. Cf4 Rc8 19. Ch6 Re8 20. Cd2 Ka5 21. Ca4 Qd5! 22. C:e8 R:e8 23. Kpg2 Kc4 24. Cc1 g5 25. h3 h5 26. g4 e5 27. Qd1 f5! 28. gh g4 29. hg fg 30. Kpg1 Q:f3 31. Qf3 B:f3, và sau một vài nước đi Trắng được xử lý.

Trong số các địa điểm thi đấu quốc tế tại thành phố đặc vụ Ushaya trên đảo Tierra del Fuego (1986), cùng với hai tổng mét và hai võ sư quốc tế, nhà vô địch thế giới thứ hai đã thi đấu ở cấp độ micromuter trung bình “Mephisto - Amsterdam”. Các kỳ thủ Cờ vua điện tử thể hiện tốt tại hội thi. Người chiến thắng giải đấu, O. Panno, đã thể hiện một chút khéo léo để đánh bại anh ta.

“Mephisto” - Phòng thủ O. Panel Sicilia

  1. e4 c5 2. c3 e6 3. d4 d5 4. ed ed 5. Kf3 Kc6 6. Cb5 Cd6 7. 0—0 Ke7 8. dc C:c5 9. b4 Cd6 10. Cd3 Cg4 11. h3 Ch5 12. Je1 Qs7 13. Cd2 Cg6 14. C:g6 hg 15. Ka3 a6 16. Qe2 0—0 17. Lab1 Rfe8 18. Kc2 Qd7 19. a3 Cc7 20. b5 Ka5 21. Ke3 Kf5 22. ba ba 23. Qd3 K:e3 24. C:e3 Kc4 25. Cc5 Qc6 26. Qd4 f6 27. R:e8+ R:e8 28. Jd1 Jd8 29. C77 Jd7 30. Qs5 Qs6 31. Re1.

Sau sự vắng mặt của nữ hoàng, vị trí của White khá đáng tin cậy, nhưng người đo tổng đã chuẩn bị một câu trả lời dí dỏm. 31…Ke5! Tượng đang bị tấn công, đe dọa K:f3+, và vào ngày 32. K:e5 giải pháp là 32…R:e7 33. Kf3 Q:e1+ 34. K:e1 R:e1×. Có lẽ máy tính khi đếm các phương án đã không để ý đến Bishop c7 ở phía trước? 32. R:e5 C:e5 33. N:e5 fe 34. Qc8+ Nph7 35. Bb4 Re7 36. Qd8 Re8 37.

Qs7 Rc8 38. Qb7 d4 và Đen thắng.

Năm 1987, một cuộc hội thảo quan trọng dành cho các biên tập viên của các tờ báo cờ vua đã được tổ chức tại Moscow, do nhật báo “64 - Chess Review” thực hiện. Một buổi tối, tôi tổ chức một cuộc họp giữa máy vi mô Turbostar và những người tham gia hội thảo.

“Turbostar” - chuyên gia tư vấn
Danh mục natsalo

  1. d4 d5 2. Kf3 Kf6 3. c4 e6 4. g3 dc 5. Qa4+ Cd7 6. Q:c4 Cc6 7. Cg2 Ce7 8. 0—0 0—0 9. Kc3 Kbd7. Vị trí lý thuyết nổi tiếng này đã được chơi bởi 10. Lad1, Rfe1, Cg5 hoặc Qd3, nhưng máy tính đã hết kiến ​​thức mở và chọn phần tiếp theo mới. 10. Cf4 Kb6 11. Qd3 Kbd5 12. Ce5 K:c3 13. bc Ce4 14. Qe3 Qd5. Chính xác hơn là 14…Cd5, giờ đây Trắng có thể đạt được lợi thế máy chủ: sau 15. c4! Qs6 (nếu không thì giám mục e4 thua) 16. C:f6 gf (16…C:f6 17. Ke5! fe 18. C:e4 ed 19. Q:d4 các nhà báo phải đối mặt với một cuộc chiến buồn tẻ để giành được một trận hòa.

  2. C:c7. Con tốt hóa ra quá hấp dẫn đối với Turbostar và than ôi, cơ hội phong phú đã bị bỏ lỡ. 15…Las8 16. Ce5 Kg4 17. Qf4 K:e5 18. Q:e5 Q:e5 19. K:e5 C:g2 20. Kp:g2 R:c3 21. Lab1 b6 22. Jfc1 Jlfc8 23. J:c3 Jl:c3 24. Jlb2. Vì vậy, nó trở thành ändsplühl hứa hẹn hơn cho Đen.

24…f6 25. Kd3 Kpf7 26. Kpf3 Cd6 27. h4 h5 28. Kpe4 g5 29. hg fg. Một con tốt được thông qua riêng biệt luôn dành cho máy, nhưng ở đây có hai con tốt cùng một lúc. 30. Ke5+ Kpf6. Sau 31. e3 và xa hơn là f2 - f4 hoặc 31. Kf3 White duy trì thế mạnh. Thay vào đó, họ đề xuất trao đổi quân xe, điều này ngay lập tức dẫn đến thảm họa. 31. Rb3? Rb3 32. ab C:e5. Vấn đề là quyền truy cập không chỉ bị từ chối đối với những nhân vật nặng ký mà còn cả những nhân vật nhẹ nhàng. 33. de+ Kpg6 34. e3 a5 35. f3 h4 36. gh gh 37. Kpf4 b5 38. Kpg4 a4, và ở đây tôi đã trao giải cho máy tính thất bại. Các nhà báo thở phào nhẹ nhõm.

E. Vâng. Gik

Tờ 84

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Hình đối xứng nhất được hình thành từ con rắn Rubik gồm 24 phần (lăng kính) là một khối bát diện cắt cụt. Để bán, họ bắt đầu đóng gói nó theo hình thức này. Nếu bạn lấy một con rắn dài gấp đôi, bao gồm 48 phần, thì không khó để tạo thành một hình bát diện “có gân” (hình 1). Bên trong nó có không gian trống chỉ dành cho một khối bát diện của một con rắn ngắn. Nếu chúng ta có vô số con rắn, thì việc xoắn từng con rắn thành một hình bát diện cụt sẽ xếp chúng thành một mục tiêu vô hạn. Hóa ra một mục tiêu như vậy có thể được xây dựng từ hai con rắn “vô tận”. Để làm điều này, một trong số chúng (ví dụ: màu vàng-xanh) phải được tính thành hình xoắn ốc (hình 2). Sau đó, hình xoắn ốc, đếm từ một con rắn (đỏ-xanh) khác, lấp đầy khoảng trống giữa các lượt. Một đoạn của chuỗi như vậy, được hình thành từ hai con rắn tiêu chuẩn, được hiển thị trong hình 3, và trong hình 4, một sơ đồ cho thấy cách lặp lại định kỳ của cụm từ này.

Có thể lấp đầy không gian bằng a) một số lượng hữu hạn các con rắn vô hạn không? 6) bát diện cụt “rắn”? Chúng tôi để người đọc trả lời những câu hỏi này, những câu hỏi này không chỉ đòi hỏi cả một “đàn” rắn mà còn cả trí tưởng tượng hình học đáng kể.

A. Azamov