Текст книги "Юный техник, 2000 № 05"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 6 страниц)

КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР

Мусор, как мы знаем, бывает бытовой, промышленный… А теперь вот еще появился и космический. Сегодня в околоземном пространстве скопилось свыше 8000 крупных обломков космической техники размером более 100 мм, частиц размером от 10 до 100 мм насчитывается более 70 000, но еще более – 3,5 млн! – мелких частиц размером менее 10 мм. По подсчетам ученых, примерно через 200 лет в космосе начнется цепная реакция саморазмножения. Это понятно, ведь сталкивающиеся на больших скоростях частицы начнут разрушаться. При этом количество мелких фрагментов начнет резко возрастать.

И через 100–200 лет наступит опасное их насыщение. И тогда в облаках частиц будет мутнеть оптика, быстро стареть солнечные батареи, покрываться эрозией поверхности космических аппаратов и станций.

Есть ли выход?

Александр Капралов, член Международной космической школы Байконура, видит два пути решения проблемы. Первый из них – создание космических мусорщиков, специальных аппаратов, которые бы уже в ближайшие годы мощными лазерными лучами разрушали бы крупные фрагменты на мелкие, сжигали их в атмосфере или затапливали в Мировом океане (рис. 11). Работы таким мусорщикам хватит не на один год, так что производство их будет вполне рентабельным. Второе решение, по мнению Александра, видится в подписании особого документа всеми космическими странами. Суть его в более ответственном отношении к космическим запускам. Ведь, как говорится, болезнь легче предупредить, чем лечить.

Рис. 11. Уничтожение космического мусора при помощи мощного лазера.

ОБРАЩЕНИЕ К КОСМИЧЕСКИМ СТРАНАМ

Одним из вредных последствий освоения космоса стало засорение околоземного пространства фрагментами искусственного происхождения, которые представляют реальную опасность для действующих и вновь выводимых космических аппаратов. Освоение космоса продолжается, растет также и его загрязненность. В дальнейшем это может привести к серьезному ухудшению условий функционирования космических станций. Реальная угроза повреждения аппаратов вынудит выводить их на другие орбиты, что связано со значительными энергозатратами. Возрастет стоимость создания космических станций, поскольку возникнет необходимость оснащать их дополнительными средствами защиты. Произойдет усиление помех при астрономических наблюдениях и астронавигации. Возникнет необходимость проведения крайне дорогостоящих мероприятий по очистке космоса.

Только принятие ряда профилактических мер может воспрепятствовать росту количества мусора в космосе.

Предлагаем следующий комплекс мер:

1. Принять международное соглашение о недопустимости преднамеренных действий, способных привести к росту орбитальной группировки космического мусора.

2. Обязать страны-участницы договора не оставлять свои отработавшие спутники на орбите, а сжигать их в плотных слоях атмосферы либо выводить на обозначенные международными договорами орбиты «засорения».

3. Создать международный фонд для приема платежей за загрязнение космического пространства, а также организации, способные взыскивать ущерб с государств, виновных в засорении космоса.

Полагаем, что эти меры будут стимулировать государства, использующие космическое пространство, к совершенствованию своих ракетных систем и повышению их надежности.

Ни одна из мер, принятая в отдельности, не позволит полностью решить проблему космического мусора. Однако при грамотном подходе можно добиться хороших результатов В новом тясячелетии мы должны отучиться рассматривать космос лишь как полигон для испытания оружия и ракет, как препятствие на пути к далеким мирам.

Космос – это неразрывная часть нашей Вселенной, как и наша Земля. Он принадлежит всем, и все мы должны нести ответственность за его будущее!

Экспертный совет ПВ удостоил Авторского свидетельства идеи Виктора Дорошенко из Ставрополя, Ангелины Богаченко из Нальчика, Михаила Музычука из Нижнего Новгорода, отметил Почетными дипломами работы Натальи Яковлевой, Сергея Рахманова, Вадима Пешкова и Максима Сапунова из Самары, Азамата Тилова из Нальчика и Александра Капралова из Байконура.

В.ЗАВОРОТОВ, наш спец. корр.

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Этот вертолет был создан в 1965 году, но его производство началось лишь тремя годами позже. Многолетние испытания и доводка подтвердили правильность выбранного решения. Многоцелевой вертолет создавался как исключительно мирная машина для народного хозяйства. Он использовался в сельском хозяйстве с рядом навесного агротехнического оборудования, а также в качестве воздушного крана и санитарной машины для труднодоступных территорий. Служил он и «лесником», и «геологом». В общей сложности вертолет имел 10 базовых вариантов. Был награжден на авиационных выставках двумя золотыми медалями.

Техническая характеристика:

Количество винтов… 2 несущих

Диаметр винтов… 13 000 мм

Максимальный вес… 3060 кг

Грузоподъемность… 900 кг

Дальность полета… 400 км

Экипаж… 1 человек

Динамический потолок… 2100 м

Один из самых удачных автомобилей фирмы «Ситроен», славящейся своими неординарными техническими и дизайнерскими решениями. Модель «GC» имела передний привод, гидропневматическую подвеску и оригинальный внешний вид. За что и была названа «Автомобилем 1970 года». На первых порах имелся передний оппозитный двигатель, но проводились испытания и роторного двигателя.

Техническая характеристика:

Двигатель… оппозитный

Количество цилиндров… 4

Охлаждение… воздушное

Макс. мощность… 55,5 л.с.

Длина… 4120 мм

Ширина… 1608 нм

Высота… 1349 мм

Макс. скорость… 149 км/ч

Расход топлива… 6,4/8,4/8,7 л на 100 км

ВСТРЕЧА С ИНТЕРЕСНЫМ ЧЕЛОВЕКОМ
И это все из… проволоки

Проволока, казалось бы, – пустяк, что из нее можно сделать? Но вот однажды в нашу редакцию заглянул Ибрагим Ахметович Календаров из Махачкалы, и мы переменили свое мнение.

В начале 90-х годов предложили Ибрагиму Ахметовичу вести детский технический кружок. Материалов для работы не нашлось никаких, кроме проволоки. Немного подумав, Ибрагим Ахметович принял решение: что под рукой, то и спорится. И вот появились диковинные автомобили, танки, пушки, роботы…

И все из проволоки! И самое главное, что эта ни с чем в мире не сравнимая технология ребятам понравилась.

Ибрагим Ахметович вообще человек необычный. Работает художником, имеет множество изобретений. Даже его действующую, дистанционно управляемую модель автор выполнил из своего любимого материала… Давайте же посмотрим, что удается делать из простой проволоки руками мастера с талантом художника.

Действующая модель спортивного автомобиля конструкции Календарова с дистанционным управлением.

Так выполнен передний мост с независимой подвеской.

А это вид автомобиля спереди.

Червячная передача управления колесами модели. Червяк – всего-навсего проволочная спираль, а ведомая шестерня… цветок магнолии из проволоки. Передаточное число 1:137.

Джойстик, рукоятка управления моделью, тоже из проволоки.

Проволочная гусеница для модели танка легка и прочна.

СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
Электричество без страха и упрека

Лабораторные работы, связанные с электричеством, – крайне хлопотливое дело. Начнем с основного: нужны источники тока.

Казалось бы, что за проблема? Достаточно одной батарейки карманного фонаря на двоих – и хватит на целый год. В былые времена на минимальную зарплату их удавалось купить более трехсот. Правда, управление финансами этого не позволяло. Не было статьи, по которой можно было бы провести покупку. А вот проложить под полом провода от щита к каждому столу, что в тысячу раз дороже, – всегда пожалуйста!..

Однако и это не решало проблему.

Неправильная сборка схемы учащимся – вещь обычная. За всеми не углядишь. Результат – короткое замыкание, электрощиты выходят из строя. В последние годы пытались их снабжать электронными системами защиты. Это еще более удорожало оснащение кабинета.

Вообще-то проблемы тут никакой нет. За рубежом с незапамятных пор в школах применяют щелочные аккумуляторы. Их высокое внутреннее сопротивление для большинства технических применений стало недостатком, но в условиях школы оборачивалось достоинством. Ток короткого замыкания получался совсем небольшим, безопасным как для аккумулятора, так и для ученика.

Школьный аккумулятор имел нарядно оформленный герметичный корпус, не пропускавший наружу ни капли щелочи. Прибор служил много лет, да и стоил недорого (рис. 1).

Щелочные аккумуляторы выпускаются в нашей стране давным-давно. Однако модели, пригодной для школ, за 80 лет сделать не удосужились. Так, может быть, и не надо…

При выполнении фронтальных лабораторных работ токи не превышают трех ампер, а напряжения трех вольт. Выбор таких параметров сделан еще около ста лет назад и был для своего времени весьма разумен. Он позволял пользоваться предельно простыми и дешевыми измерительными приборами, не вызывал проблем с источниками тока, позволял обойтись без сложных вычислений.

Сегодня оборудование физических кабинетов изношено до пределов. Поэтому было бы разумно не возвращаться к моделям столетней давности, а перевооружить школу заново.

Промышленность выпускает немало достаточно дешевых универсальных измерительных приборов с цифровой индикацией (мультиметров), в сотни тысяч раз более чувствительных, чем те, с которыми работают и сегодня школьники. Их универсальность применительно к школе излишне велика. Но на основе применяемых в них микросхем можно выпустить специально для школ амперметры и вольтметры на 3–4 предела с простейшим переключением (рис. 2) и защитой от перегрузок.

Исходя из существующих рыночных цен на электронные компоненты, такие приборы при массовом производстве могли бы стоить 10–20 рублей. Они привели бы к качественным изменениям и значительному расширению тематики лабораторных работ. Станут доступными для экспериментов термопары, фотоэлементы, униполярная индукция – все те источники токов, ЭДС которых слишком мала и недоступна для наблюдений приборами, выполненными по образцам столетней давности.

Как бы сам по себе снимется и вопрос об источниках тока для питания большинства таких лабораторных работ. Любая гальваническая пара в абсолютно безвредном растворе (поваренная соль, сода, мыло, уксус или… лимонад) при наличии высокочувствительных приборов справится с этой задачей.

Нелишне отметить, что здесь вообще отпадают вопросы, связанные с техникой безопасности. За исключением, пожалуй, классического случая, когда кто-то захочет узнать, сколько ампер в сети. Некоторый опыт проведения лабораторных работ с применением высокочувствительных измерительных приборов показывает, что учащиеся выполняют их с большим интересом.

А.ВАРГИН

ОТКРЫТЫЙ ЛИЦЕЙ

«Всероссийская заочная многопредметная школа» при Московском государственном университете имени М. В.Ломоносова

ОБЪЯВЛЯЕТ ПРИЕМ УЧАЩИХСЯ

на 2000–2001 учебный год

Открытый лицей ВЗМШ Российской академии образования – государственное учреждение дополнительного образования, работающее уже более 35 лет. Открытый лицей – это значит, что к нам может поступить каждый, кого интересует одна или несколько из восьми областей знаний: математика, биология, физика, химия, филология, экономика, история, право и юриспруденция.

Учиться можно индивидуально или вместе с товарищами. На всех отделениях (кроме экономического и филологического) существует также форма обучения «Коллективный ученик»: для поступления необходимо только заявление учителя, заверенное подписью директора и печатью школы, и список учащихся. (В заявлении также указывается класс, в котором будут учиться дети с 1 сентября 2000 г.) Поступив к нам учиться – заочно, по переписке, – вы будете начиная с октября 2000 года получать от нас учебные материалы и задания. Ваши работы будут тщательно проверяться преподавателями ВЗМШ – студентами, аспирантами, преподавателями и научными сотрудниками МГУ. Все окончившие ВЗМШ получают соответствующие дипломы. Учащиеся частично возмещают расходы на свое обучение. За время обучения вы сможете узнать об увлекательных вещах, часто остающихся за страницами школьных учебников, попробовать свои силы в решении интересных задач, научиться самостоятельно работать с книгой и грамотно излагать свои мысли. Возможно, нам удастся помочь вам выбрать профессию, найти свое место в мире. Для поступления к нам надо успешно выполнить вступительную контрольную работу (решать все задачи не обязательно). Преимуществом при поступлении пользуются проживающие в сельской местности, поселках и небольших городах – там нет крупных научных центров и учебных заведений и поэтому дополнительное образование можно получить лишь заочно. Поступающие выполняют вступительные работы в тетради, поступающие на экономическое отделение и отделение права – на открытке. На обложке укажите следующие сведения: фамилию, имя, отчество, сколько классов школы будет закончено к 01.09.2000, полный почтовый адрес с индексом, телефон (если есть). Поступающие сразу на несколько отделений присылают работу по каждому из них в отдельном конверте.

Ждем ваши работы.

ОТДЕЛЕНИЕ МАТЕМАТИКИ

Из этого отделения выросла вся заочная школа (вначале она так и называлась – математическая).

За время обучения вы более глубоко, чем в обычной школе, сможете осознать основные идеи, на которых базируется курс элементарной математики, познакомиться с некоторыми дополнительными, не входящими сейчас в школьную программу, разделами, а также поучиться решать олимпиадные задачи. На последнем курсе большое внимание уделяется подготовке к сдаче школьных выпускных и вступительных экзаменов в вузы.

На отделении созданы учебно-методические комплексы, приспособленные для заочного обучения. Часть из них издана массовым тиражом.

Окончившие отделение математики получат, в зависимости от желания и способностей, либо подготовку, необходимую для выбора математики как профессии, либо математическую базу для успешного усвоения вузовского курса математики, лежащего в основе профессиональной подготовки по другим специальностям: ведь сейчас математика служит мощным инструментом исследований во многих отраслях человеческой деятельности.

Обучение может длиться от одного до 4 лет, в зависимости от класса. Можно поступить на любой курс. Для этого к сентябрю 2000 года надо иметь следующую базу: на 1-й курс – 7 классов средней школы, на 2-й курс – 8 классов, на 3-й – 9 классов, на 4-й – 10. При этом поступившим на 2-й и 3-й курсы будет предложена часть заданий за предыдущие курсы. Для поступивших на 4-й курс обучение проводится по специальной интенсивной программе с упором на подготовку в вуз.

Для поступления надо решить хотя бы часть задач помещенной ниже вступительной работы (около номера каждой задачи в скобках указано, учащимся каких классов она предназначена; впрочем, можно, конечно, решать и задачи для более старших классов). На обложке напишите, на какой курс вы хотите поступить.

Группы «Коллективный ученик» (на все курсы по любой программе) принимаются без вступительной работы.

Задачи

1. (7 – 10). Длину кирпича увеличили на 20 %, ширину уменьшили на 25 %. Что надо сделать с высотой кирпича – уменьшить или увеличить и на сколько процентов, – чтобы его объем: а) уменьшился; б) увеличился; в) не изменился?

2. (7 – 10). На линейке отмечены три деления: 0, 33 и 47. Как отложить с ее помощью отрезок длиной 1?

3. (7 – 10). Три друга купили вместе один мяч стоимостью 60 руб. Каждый внес не больше, чем двое других вместе. Сколько денег дал каждый?

4. (8 – 10). Пусть ВМ – биссектриса треугольника ABC, причем ВМ = АВ. На продолжении биссектрисы за точку М выбрана такая точка К, что сумма углов ВАК и ВАМ равна 180°. Верно ли, что ВК = ВС?

5. (7 – 10). Разложите выражение (у + z)(z + х)(х + у) + хуz на два множителя.

6. (7 – 10). Пусть Е – точка пересечения диагоналей четырехугольника ABCD, причем АВ – СЕ, BE – AD, углы AED и BAD равны. Что больше: ВС или AD?

7. (8 – 10). Решите уравнение:

8. (9 – 10). Пусть I – центр окружности, вписанной в прямоугольный треугольник ABC, R и r – радиусы окружностей, описанных около треугольников CIA и CIB соответственно. Найдите гипотенузу АВ.

9. а) (9 – 10). Найдите все тройки неотрицательных чисел (х; у; z), удовлетворяющие системе уравнений:

б) (10). Найдите все тройки чисел (х; у; z), принадлежащие отрезку [0; π/2], для которых:

10. (7 – 10). Пусть один из углов треугольника равен 120°. Верно ли, что треугольник, образованный основаниями его биссектрис прямоугольный?

11. (7 – 10). Представьте число 96 в виде суммы как можно большего количества попарно различных простых чисел. (Напомним, что простым называется натуральное число, большее 1 и не имеющее делителей, отличных от 1 и самого этого числа.)

12. (9 – 10). а) Известно, что значения квадратного трехчлена

ах² + 2Ьх + с

отрицательны при всех значениях х. Докажите, что значения трехчлена

а²х² + 2b²x + с²

при всех значениях х положительны.

b) Известно, что при всех целых значениях х квадратный трехчлен

х² + рх + q

где р и q – целые числа, положителен. Имеет ли он корни?

ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИКИ

Отделение работает 8 лет. За это время создан и прошел проверку оригинальный двухгодичный курс заочного обучения, ведется работа по дополнению его до трехгодичного.

Основное внимание уделяется решению физических задач. В пособиях излагаются методы, пригодные как для стандартных, так и для более сложных ситуаций. Акценты делаются как на выяснение физического смысла тех или иных явлений, так и на техническую, вычислительную сторону, на использование математического аппарата и на качественное истолкование полученных результатов.

В программе – все основные разделы школьного курса, а также темы, мало или совсем не изучаемые в школе. Изложение максимально приближено к современным взглядам и достижениям физической науки.

Обучение двухгодичное.

Поступающие на двухгодичный поток (на базе 9 классов средней школы) должны решить задачи 1 – 5 контрольной работы; чтобы быть зачисленным на одногодичный поток (на базе 10 классов) – задачи 4 – 8; желающие за один год пройти всю двухгодичную программу (на базе 10 классов) решают все задачи и пишут дополнительно к сведениям о себе «10+11» на обложке тетради с решениями.

Группы «Коллективный ученик» принимаются без вступительной работы.

Задачи

1. Мячик подпрыгивает в вагоне на одном месте, абсолютно упруго ударяясь о пол через промежутки времени t = 2 с. Вагон движется равномерно и прямолинейно со скоростью v = 4 м/с. По какой траектории движется мячик относительно земли? Найдите перемещение мячика относительно земли в моменты времени t₁ = 2,5 с и t₂ = 3 с, если в начальный момент времени мячик находился в самом верхнем положении.

2. Два тела, связанные нитью, переброшенной через блок, приходят в движение из начального положения, показанного на рисунке.

Горизонтальная поверхность, на которой лежит одно из тел, гладкая, за исключением крайнего участка длиной 2L, на котором коэффициент трения тела о поверхность равен μ. Известны величина L и соотношение m₂ = m₁ Постройте графики зависимостей ускорения тел от пройденного ими пути а(l) и (качественно) от времени a(t). Нить и блок идеальные.

3. Три тела одной и той же массы лежат в гладком горизонтальном желобе на некотором расстоянии друг от друга. Тело 1 получает скорость v в направлении лежащего посередине тела 2. Последующие соударения как тел 1 и 2, так и 2 и 3, могут быть любыми: от абсолютно упругих до абсолютно неупругих. Выясните, какими должны быть эти соударения, чтобы тело 3 получило максимальную скорость.

4. Шарик находится между двумя плоскостями, составляющими угол α = 60° друг с другом. Одна из плоскостей расположена горизонтально и является абсолютно шероховатой, т.е. шарик по ней не проскальзывает. Каким должен быть коэффициент трения шарика о другую плоскость, чтобы он не двигался при попытках уменьшить угол между плоскостями?

5. Солнечные лучи падают перпендикулярно на непрозрачный круг и на экран, установленный на расстоянии d = 3 м за кругом. Найдите минимальное значение диаметра круга D, при котором на экране существует область, куда не попадают прямые солнечные лучи. Известно, что для наблюдателя на Земле угол между лучами, проведенными к противоположным концам диаметра Солнца, равен α = 0,5°.

6. К нижнему концу нерастянутой пружины жесткостью k = 20 Н/м, подвешенной вертикально, прикрепляют груз массой m₁ = 200 г и отпускают. Груз начинает совершать колебания. При прохождении нижней точки к нему подвешивают дополнительный груз массой m₂ = 150 г. Найдите амплитуду и период колебаний системы. Массой пружины пренебречь.

7. Смесь азота и гелия, каждый из которых занимал объем V₀ = 10 л при давлении р₀ = 1 атм и температуре t₀ = 15 °С, находится при той же температуре в сосуде объемом V = 30 л, закрытом подвижным поршнем. Какое количество теплоты нужно сообщить смеси, чтобы ее объем увеличился вдвое? Трением поршня о стенки сосуда и потерями тепла пренебречь.

8. В схеме, изображенной на рисунке 2, в начальный момент времени ключи 1 и 2 замкнуты. Ключ 1 размыкают, а затем, когда левый конденсатор зарядится, размыкают и ключ 2. Найдите, какой заряд установится на правом конденсаторе и какое количество теплоты выделится на резисторе за все время после размыкания ключа 1. Величины ЭДС Е и емкости С считать известными. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

ОТДЕЛЕНИЕ ХИМИИ

На отделение принимаются имеющие базовое образование в объеме 8, 9 или 10 классов средней школы на, соответственно, трехгодичное, двухгодичное или одногодичное обучение.

В программе обучения следующие одногодичные курсы:

– общая химия (с элементами неорганической химии);

– неорганическая химия;

– органическая химия;

– химия окружающей среды.

Трехгодичное обучение рекомендуется начать с курса общей химии.

Более подробные сведения о программе и порядке обучения высылаются вместе с извещением о решении Приемной комиссии.

Задачи вступительной работы – общие для всех поступающих, независимо от базового образования. Группы «Коллективный ученик» принимаются без вступительной работы.

Задачи

1. Сколько атомов кислорода содержится в 49 г серной кислоты?

2. Какие вещества и в каком количестве образуются при пропускании 11,2 л углекислого газа через 150 г 20%-го раствора гидроксида натрия?

3. Опишите схему получения сульфата меди, используя только серу, медь и воду. Допускается применение любого оборудования. Реакции должны быть уравнены, обязательно укажите условия их протекания.

4. Приведите примеры различных (до 10) реакций получения хлора.

5. Сколько молей брома может присоединиться к 59 г изопропенилбензола? Сколько всего молей брома может прореагировать с этим же количеством вещества? Приведите уравнения реакций, укажите условия их протекания.

_{АДРЕС ОЛ ВЗМШ:}

_{117234, Москва, В-234, МГУ, ВЗМШ на прием (укажите отделение); тел. (095) 939-39-30}