Текст книги "Юный техник, 2011 № 12"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

6. Медный стержень длиной L = 1 м подвешен на динамометре в вертикальном положении. При этом он частично погружен в воду. При увеличении глубины погружения стержня на l = 20 см показания динамометра изменились на ΔР = 1 Н. Определите массу стержня. Плотность меди ρ_м = 8900 кг/м³, g = 10 м/с².

7. На краю горизонтальной поверхности стола лежит однородная доска длиной L = 6 м так, что за край стола выступает четверть доски (см. рис. 1). Масса доски m₁ = 20 кг. На каком максимальном расстоянии х от края стола на доску можно положить небольшой по размерам груз массой m₂ = 30 кг, чтобы доска осталась в равновесии?

8. Требуется наполнить сосуд емкостью V = 100 л теплой водой при температуре 40 °C. Для этой цели холодная вода при температуре 16 °C пропускается через проточный водонагреватель на основе биотоплива (топливные брикеты из соломы), который имеет мощность Р = 20 кВТ и КПД 80 %. Сколько времени будет наполняться сосуд и каков расход биотоплива (в килограммах)?

Удельная теплота сгорания топливных брикетов из соломы q = 18 МДж/кг.

9. В калориметр, где находится вода массой М_в = 2,5 кг при температуре t_в = 5 °C помещают кусок льда массой М_л = 700 г. Когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса воды увеличилась на m = 64 г. Определите начальную температуру льда. Теплоемкостью калориметра и потерями теплоты пренебречь.

Удельная теплота плавления льда λ_л = 3,2-10⁵Дж/кг, удельная теплоемкость воды с_в = 4200 Дж/(кг∙К), удельная теплоемкость льда с_л = 2100 Дж/(кг∙К).

10. Сопротивление однородной металлической проволоки длиной l, имеющей квадратное сечение со стороной а у равно R = 5 Ом. После протягивания проволоки через волочильный станок получился проводник круглого сечения диаметром а. При этом длина проводника увеличилась. Определите новое значение сопротивления проводника.

11. Камень начинает падение с некоторой начальной высоты Н₁ над землей. При уменьшении начальной высоты на h = 15 м время падения уменьшилось на Δt. Определите Н₁. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

12. На легкой нерастяжимой нити, перекинутой через блок, подвешены два груза одинаковой массы М. Грузы покоятся. На один из грузов устанавливают перегрузок массой m = 300 г. Через τ = 0,8 с после этого один из грузов оказался выше другого на h = 100 см.

Определите массу М. Массой блока и трением в его оси пренебречь.

13. За «передовые опыты с двумерным материалом – графеном» выпускникам МФТИ А.К. Гейму и К.С. Новоселову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. Графен является двумерным кристаллом, состоящим из одиночного слоя атомов углерода. Его кристаллическая решетка (см. рис. 2) представляет собой плоскость, состоящую из правильных шестиугольных ячеек (атомы углерода располагаются в вершинах правильного шестиугольника). Расстояние между ближайшими атомами углерода в шестиугольниках, обозначенное а₀, составляет 0,142 нм. Определите массу одного квадратного метра графена.

Рис. 2

14. Футбольный мяч накачивается в теплом помещении для игры на открытой площадке. Температура в помещении t₁ = 20 °C, температура на футбольном поле t₂ = -10 °C. Для нормальной игры необходимо, чтобы давление воздуха в мяче составляло Р_м = 1,1 атм.

Сколько качаний поршневым насосом нужно сделать, если объем накачанного мяча составляет V = 5,5 л, а объем камеры насоса V_н = 0,7 л? Давлением воздуха в ненакачанном мяче пренебречь. Считать, что объем накачанного мяча при его переносе из помещения на открытый воздух не изменяется. Давление воздуха в помещении P₀ = 1 атм.

15. Моль идеального газа охлаждается при постоянном объеме, а затем при постоянном давлении приводится в состояние с температурой, равной начальной температуре Т₀ = 300 К. При переходе из начального состояния в конечное газ получил тепло Q = 1500 Дж. Во сколько раз конечное давление отличается от начального?

16. Маленький заряженный шарик массой m, подвешенный на легкой нерастяжимой непроводящей нити, помещают в горизонтальное однородное электрическое поле. Нить отклоняется от вертикали на некоторый угол. При каком минимальном значении напряженности электрического поля нить порвется, если известно, что она выдерживает максимальную силу натяжения Т_макс = 2mg. Заряд шарика q > 0.

ИНФОРМАТИКА

Задача 1. Рассеянный профессор собирался на работу в университет. Открыв ящик комода, он обнаружил, что там вперемешку лежит большое количество одинаковых перчаток. Профессор точно помнит, что 14 из них – левые, а 19 – правые. Какое минимальное количество перчаток ему нужно взять из комода, чтобы гарантированно иметь на руках пару? Ответ обосновать.

Задача 2. Между четырьмя деревнями ЛУГОВАЯ, ЛЕСНАЯ, МИХАЙЛОВКА, АНДРЕЕВКА ежедневно курсируют автобусы. Расписание движения приведено в таблице. Митя засиделся на дне рождения друга в деревне ЛУГОВАЯ до четырех часов утра (4:00). Определите самое раннее время, когда он может приехать на автобусе в родную деревню АНДРЕЕВКА, если пешком идти нельзя. Ответ обосновать.

Задача 3. На протяжении июня лесное озеро зарастает ряской. Первого июня ряски еще не было. Второго июня на озере было два растения ряски. Третьего июня было уже четыре растения ряски, четвертого – восемь и так далее. Тридцатого июня ряска покрывала ровно всю поверхность озера. Назовите дату, когда она покрывала ровно половину поверхности озера. Ответ обосновать.

Задача 4. Строки (цепочки символов латинских букв) создаются по следующему правилу. Первая строка состоит из одного символа – латинской буквы «А». Каждая из последующих цепочек создается такими действиями: в очередную строку сначала записывается буква, чей порядковый номер в алфавите соответствует номеру строки, к ней слева дважды подряд приписывается предыдущая строка. Вот первые 4 строки, созданные по этому правилу:

(1) А

(2) ААВ

(3) ААВААВС

(4) AABAABCAABAABCD

Выпишите буквы, которые могут стоять в 256 позиции в девятой и всех последующих строках. Ответ обосновать. Латинский алфавит для справки: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Задача 5. Отметьте штриховкой на координатной плоскости область, в которой и только в которой выполняется приведенное логическое выражение (имеет значение true): (|х| + |у| < 2) = (х² + у² >= 9)

Если граница входит в область, то обозначать ее сплошной линией, если не входит, то – штриховой.

Задача 6. Опишите на русском языке или в виде блок-схемы алгоритм решения обобщенного квадратного уравнения: ах² + Ьх + с = 0. В обобщенном квадратном уравнении любой из коэффициентов может равняться нулю (в том числе и все одновременно).

Задача 7. Система команд исполнителя РОБОТ, живущего в прямоугольном лабиринте на клетчатой плоскости, состоит из четырех команд:

Цикл ПОКА < условие > команда выполняется, пока условие истинно, иначе происходит переход на следующую строку.

Сколько клеток приведенного лабиринта соответствуют требованию, что, выполнив предложенную ниже программу, РОБОТ остановится в той же клетке, с которой он начал движение? По периметру лабиринта располагаются стенки.

НАЧАЛО.

ПОКА < сверху свободно > вверх.

ПОКА < слева свободно > влево.

ПОКА < снизу свободно > вниз.

ПОКА < справа свободно > вправо.

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Вопрос – ответ

«Ищу партнеров для разработки и производства новой, перспективной модели двигателя и насоса», – пишет нам из Омска Юрий Геннадьевич Рачков. И добавляет, что у него имеется запатентованная полезная модель роторного двигателя внутреннего сгорания, который может быть использован, например, в беспилотных летательных аппаратах, и роторного насоса, которая патентуется. Обе модели не имеют аналогов в мире, очень просты в конструкции. Возможно сочетание на одном валу насоса и двигателя.

Перспективные области применения новинки: насосы в газовой и нефтяной промышленности, колодезные и бытовые, судовые помпы, насосы для МЧС, для накачивания автомобильных колес, для создания вакуума и т. д. Имеются чертежи и демонстрационная модель.

Связаться с изобретателем можно по адресу: 644031, Омск, ул. 20-я Линия, дом 59а, кв. 63. Тел.: 36-86-88. [email protected]

Мне кажется, что последнее время я стала хуже слышать. Отчего это может быть?

Марина Касьянова,

Москва

У каждого третьего городского жителя со временем возникают проблемы со слухом, отмечают специалисты. По словам кандидата медицинских наук Екатерины Осипенко, ведущего специалиста Научно-клинического центра оториноларингологии, главная причина ранней тугоухости – шумовое загрязнение больших городов. Для человека безвреден уровень шума 20–30 дБ (это звучание человеческой речи). В России свыше 30 % жителей городов подвержены действию сверхнормативных уровней шума (55–65 дБ и выше).

Кроме того, у молодежи появилась привычка постоянно носить с собой плееры или использовать в качестве проигрывателей свои мобильники. Постоянные же звуки в наушниках тоже приводят к ослаблению слуха.

После того, как моему сыну купили новый смартфон вместо прежнего мобильного телефона, у него появилась привычка то и дело включать его, чтобы проверить почту, социальные сети, новости, контакты и т. д. И я опасаюсь, не развивается ли у него своего рода гаджетомания, как у тех компьютерщиков, которые сутками «висят» в Сети?

В.П. Мирошниченко,

г. Краснодар

Ваши опасения не напрасны. По мнению Антти Оуласвирта, исследователя из Института информационных технологий (Хельсинки), подобная привычка и в самом деле сродни, скажем, привычке курить. Люди чисто автоматически то и дело достают свои смартфоны, хотя в том нет нужды. А многие, если смартфон вдруг выйдет из строя, испытывают стресс.

В общем, все хорошо в меру. И надо бы себя контролировать.

Интересно, почему большинство самых крупных открытий, особенно в математике, теоретической физике, люди делают в молодом возрасте? Ведь у них еще нет опыта…

Виктор Прохоров,

г. Тамбов

Для того чтобы сделать открытие, как показывает практика, вовсе не надо обладать всей полнотой знаний в той или иной области. Важнее свежий взгляд на проблему, подход с неожиданной стороны. Все знают, что этого не может быть… Но однажды находится некто, кто этого не знает. Он-то и делает открытие.

Ну а если серьезно, то, как недавно обнаружили ученые университета Вирджинии, США, после семилетнего наблюдения за 2000 добровольцев в возрасте от 18 до 60 лет, человеческий мозг достигает пика возможностей в 22 года. А уже с 27 лет начинается необратимый процесс старения. Люди жалуются на ухудшение памяти, потерю ясности мысли. У них снижается способность к анализу, начинаются проблемы с ориентированием…

ДАВНЫМ-ДАВНО

В Древнем Китае в роли будильников около 4500 лет тому назад использовали так называемые огненные часы. Такие измерители времени представляли собой размеченные рисками палочки из смеси смолы и опилок, которые горели с определенной скоростью. А если у нужной отметки привязывали ниткой грузик, то он падал на металлическую подставку-гонг как раз в нужное время, когда нитка перегорала.

Еще более интересную конструкцию придумал древнегреческий философ Платон, живший за 400 лет до н. э. Он использовал водяные часы, состоявшие из двух сосудов. В верхний наливали воду, откуда она понемногу вытекала в нижний, постепенно поднимая в нем давление воздуха. И как только это давление превышало определенный предел, срабатывал клапан и сжатый воздух устремлялся в свисток, издавая резкий, издали слышимый звук. И его ученики знали: пора на урок.

Из механических часов исторически в качестве первых будильников выступили куранты. Городские часы, расположенные в башне на центральной площади, отмечали ударами колокола каждый час, а то и полчаса.

Домашний механический будильник построил американец Леви Хатчинс в 1787 году. Но почему-то его устройство звонило только в 4:00.

Будильник, который можно настроить на любое нужное время, запатентовал лишь 60 лет спустя француз Антуан Радье.

В России в начале XX века получили распространение настенные и напольные маятниковые часы со звоном, а также часы-ходики с кукушкой, которые регулярно напоминали о времени звоном или звуком «куку» механической кукушки.

В 30-е годы прошлого века, а также во время Второй мировой войны, часы-будильники причислялись к оборонной продукции. Ведь без них, устав за длинную рабочую смену, люди просыпали и часто опаздывали на работу. А порядки военного времени были суровы. За опоздание можно было и под арест угодить.

Сейчас в каждом доме несколько будильников. Наибольшее распространение получили электронные.

ПРИЗ НОМЕРА!

Наши традиционные три вопроса:

1. Известно, что в самолете без иллюминаторов пассажирам неуютно, некоторые страдают клаустрофобией. В то же время отверстия иллюминаторов ухудшают прочность фюзеляжа. Что делать? Как выйти из положения?

2. Почему при замерзании воды, не имеющей своей формы, получается лед – твердое тело?

3. Каким парашютом легче управлять – с круглым куполом или в виде мягкого крыла? Почему?

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 7 – 2011 г.

1. Вполне достаточно, если робот будет различать зеленые, желтые и красные помидоры.

2. Опаснее всего для человека гамма-излучение, поскольку от него труднее всего защититься, а оно вызывает различные болезни, в том числе онкологические.

3. При ускорении вращения Земли вес предметов на ней уменьшится за счет центробежных сил.

* * *

Поздравляем с победой Алексея ВОРОНИХИНА из г. Калиниграда.

Близки были к победе Алексей ПАНУРКОВ из г. Кишинева и Артем НАЗАРЯН из г. Волгограда.

* * *

_{А почему? Из чего и когда сделана Луна. Где и когда впервые стали украшать новогодние елки? Какие меры длины и веса существовали задолго до метров и килограммов? Случались ли «робинзонады» в полярных морях? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в знаменитый город на Волге, который так и называется – Волгоград.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

 _{ЛЕВША Один из способов борьбы с автомобильными пробками в мегаполисах – внедрение микроавтомобилей на одного пассажира. Этот вариант вполне подходит для людей, которые каждый день едут на работу и обратно. В середине XX века концерны BMW и Mercedes создали такие машины. Какими они были, вы узнаете и сможете выклеить бумажные модели по нашим разверткам.}

_{Любители электроники найдут в журнале простую и надежную схему таймера, а механики смогут реализовать оригинальный способ управления праздничным освещением…}

_…???…

* * *