ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Артём / Запись

СТАРЫЕ ЗАДАЧИ

31.07.2008
17:54

Сосед по даче подарил мне полный чемодан старых учебников и задачников по физике, астрономии и математике.
Могу предлагать здесь эти задачи вашему вниманию.
Надеюсь, благодаря им, оживятся молчаливые участники "Элементов".
Сегодня управлюсь с текущими делами, и размещу некоторые задачи.

Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

31.07.2008 19:39#
mbov1147
Старые задачи
Артём,
как было сказано в фильме "Операция Ы или приключения Шурика", огласите, пожалуйста, весь список полученных Вами СТАРЫХ учебников физики. Имею очень большой интерес.
31.07.2008 21:21#
Старые задачи — Константину Богданову

Список книг пришлю Вам позже в личном письме.

01.08.2008 00:33#
Старые задачи — Константину Богданову

Константин, в 00:22 я написал пост со списком книг.
Вы его можете видеть лишь авторизовавшись на "Элементах".

01.08.2008 07:43#
seasea
Старые задачи
>>как было сказано в фильме "Операция Ы или приключения Шурика"...
Это сказал Шурик в "Кавказской пленнице".


02.08.2008 13:39#
putnik
Старые задачи
>> как было сказано в фильме "Операция Ы или приключения Шурика", огласите, пожалуйста, весь список
> Это сказал Шурик в "Кавказской пленнице".


Нет, в фильме "Операция Ы или приключения Шурика".
"Ликероводочный завод сегодня нарядов не прислал..." :-)

Да и не Шурик это сказал...
31.07.2008 21:01#
Старые задачи — #1, математика

        а) Можно ли составить квадратную таблицу 100 × 100 из чисел так, чтобы сумма чисел, стоявших в каждом столбце, была положительна, а сумма чисел, стоящих в каждой строке, была отрицательна?
        б) Можно ли выписать в строчку 25 чисел так, чтобы сумма любых трёх соседних чисел была положительна, а сумма всех чисел — отрицательна?

01.08.2008 04:35#
Старые задачи — #1, математика
a) Нет, нельзя. Док-во от обратного. Положим, что такая таблица существует. Тогда сумма всех чисел в таблице будет положительна, если считать по столбцам, но отрицательна, если считать по строкам.

б) Нет. Док-во такое же.
01.08.2008 10:33#
voix
Старые задачи — #1, математика
б) Да, можно

восемь троек -9, -9, 19 и в конце -9
01.08.2008 10:41#
Старые задачи — #1, математика
Выпишете все числа; 25 не так уж много...
01.08.2008 14:22#
voix
Старые задачи — #1, математика
-9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9, -9, 19, -9

И что?
01.08.2008 21:21#
Старые задачи — #1, математика
Вы правы, я неправ.
Моё док-во неверное, потому что 25 не делится на 3.
04.08.2008 01:22#
Старые задачи — #1, математика — ответ

        а) Нельзя.
        Предположим, что можно составить такую таблицу. Рассмотрим сумму всех чисел таблицы. Её можно подсчитать двояко.
        Можно сложить числа в каждом столбце и подсчитать сумму — она будет положительна. Можно сложить числа в каждой строке и подсчитать сумму — она будет отрицательна. Получено противоречие.

        б) Можно.
        Приведём пример: −9; 5; 5; −9; 5; 5; −9; 5; 5; ... ; −9.
        Здесь шестнадцать чисел равны 5 и девять чисел равны (−9). Очевидно, что сумма любых трёх соседних чисел равна 1, а сумма всех 25 чисел равна (−1).
        Обобщение этой задачи: в строку выписано n чисел, при этом сумма любых k соседних чисел положительна; может ли при этом сумма всех n чисел быть отрицательной? Ответ здесь такой: если n делится на k, то такого быть не может; если не делится, то может. В нашей задаче n = 25, k = 3.
        Интересно, что из этого результата следует, например, осуществимость такой ситуации: в некотором году за любые пять подряд идущих месяцев расходы человека превышали его доходы, а в целом за год его доход превысил расходы.
Например: 7; −2; −2; −2; −2; 7; −2; −2; −2; −2; 7; −2; — примечание моё.

31.07.2008 21:16#
Старые задачи — #1, физика

        Цветное стекло растёрто в порошок, который кажется совершенно белым. Как узнать, каков был цвет стекла?

31.07.2008 21:25#
putnik
Старые задачи — #1, физика
> Цветное стекло растёрто в порошок, который кажется совершенно белым. Как узнать, каков был цвет стекла?

Наверное - намочить. :-)
Или расплавить.
31.07.2008 22:40#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
Надо светить лазером с переменной частотой излучения (или лампой с фильтром) и смотреть, когда порошок будет прозрачным. Белый цвет, как и для тумана, объясняется рэлеевским рассеянием, которое зависит от размера частиц, а не от вещества, из которого эти частицы состоят. Поэтому эти частицы (при определённых размерах) могут рассеивать весь спектр видимого света, оказываясь таким образом белыми. Правда, если стекло коричневое, то пропускать оно будет несколько частот, которые в сумме дают для человеческого воприятия коричневый цвет. В этом случае, надо ещё смотреть на интенсивоность пропускания каждой частоты (по аналогии с RGB кодировкой цвета). Там правильные ответы есть?
31.07.2008 22:47#
Старые задачи — #1, физика — Ивану Першину

Можно проще.
Кстати, Вы перепутали цвета — коричневый и серый.

01.08.2008 00:34#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
Тогда опускать в жидкость, с таким же коэффициентом преломления, что и вещество. Да, светить разными лучами вряд ли поможет, просто порошок будет разного цвета. Мой первый ответ был просто неправильным, а вы говорите: можно проще. Насчёт коричневого, я не совсем понял, что я перепутал, но это не важно.
01.08.2008 00:39#
Старые задачи — #1, физика — Ивану Першину.

Вы ответили почти правильно.
А коричневым Вы назвали то, что должно быть серым.

01.08.2008 15:17#
Старые задачи — #1, физика — Ивану Першину
Ох, господа, как у вас все сложно... На просвет надо посмотреть и всех-то делов.
01.08.2008 20:26#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
"На просвет надо посмотреть и всех-то делов."

Если только на просвет будет что-то видно.
01.08.2008 21:05#
Старые задачи — #1, физика
>Если только на просвет будет что-то видно

А вы возмите медного купороса (в магазинах продается), разотрите хорошенько его в ступке (белым станет) а потом насыпте на стекло и прикройте вторым стеклом. Края можно скотчем залепить. Потом посмотрите на солнце через этот "бутерброд". Конечно, очень много рассеется, ослабление будет значительным (но на солнце же смотрим!). Но что останется, станет синим. Сам не делал, но уверен, так и будет.
01.08.2008 22:28#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
"Но что останется, станет синим."

А диффузное проникновение излучения всех длин волн, ведь микрокристаллы не вплотную друг к другу расположены. К тому же для микрокристаллов очень малого размера есть дифракционное рассеяние вперёд.
02.08.2008 14:46#
Старые задачи — #1, физика
>А диффузное проникновение излучения всех длин волн, ведь микрокристаллы не вплотную друг к другу расположены.

Задумайтесь над таким вопросом: ПОЧЕМУ мелко измельченный купорос белый в отраженном свете? Ответ: потому, что при отражении свет не успевает пройти достаточно длинный путь. Очень много отражающих граней уже на маленькой длине. А при "запутанном" прохождении сквозь порошок ему все равно придется пройти длинный путь.
02.08.2008 17:19#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
Хорошо, при отражённом свете мы видим свет из глубины \delta порошка и он белый. Но эта длина является таким образом и глубиной затухания излучения при прохождении. Поэтому на просвет, если и будет видно свет, то он будет также белым (неокрашенным).
02.08.2008 18:55#
Старые задачи — #1, физика
>Поэтому на просвет, если и будет видно свет, то он будет также белым (неокрашенным).

Возмите порошок и посмотрите глазами! Где-то у меня был полиэтиленовый пакетик с купоросом... Не очень мелкий потому слегка (!) окрашенный на отражение. Но искать не буду, и так знаю (ошибки в ваших рассуждениях очевидны, подумайте!). А потом, вроде я даже это видел собственными глазами (впрочем, точно не помню на счет "видел глазами").
02.08.2008 22:17#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
"ошибки в ваших рассуждениях очевидны"

Указали бы какие конкретно, или их так много? Хотя, не так важно.

"Возмите порошок и посмотрите глазами"

Можно ещё поинтересоваться, какое решение приведено в задачнике.
02.08.2008 22:31#
Старые задачи — #1, физика
>Указали бы какие конкретно,

А самому подумать? Наводка: совсем не обязательно чтобы слой был порядка длины экстинции, при сильном ослаблении видно будет все равно.

Кстати, посмотрите на молоко (уж найдется под рукой?). В отраженном свете оно белое а на просвет - желтое как масло (впрочем наверное бывают разные сорта).
03.08.2008 22:41#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
За молоком сегодня не ходил (в жару квасом перебиваемся). Но хочу заметить, что молоко желтоватым (кремовым; сливки по-английски будет cream, по-французски crème) и на отражение бывает, если в нём много жирности. Не знаю, потому ли, что просто капелек в жирном молоке становится много, или они при этом ещё и укрупняются. Зато смотрел на облака. Если не ошибаюсь, вода на просвет в большом объёме имеет голубоватый оттенок. Но облака на просвет - практически белые. Возможно, просто солнечный свет при этом проходит недостаточный слой воды, чтобы окраситься. Я не знаю точно механизм окраски в медном купоросе (чистый кристалл и центров окраски вроде там нет). Скорее всего, также как в воде более низкие частоты сильнее поглощаются? Кстати, если свет проходит сквозь вещество только за счёт диффузии, то стационарное решение должно даваться просто стационарным уравнением диффузии (теплопроводности), при слабом поглощении. Правда, я что-то сейчас не соображу как определить коэффициент отражения и прохождения в этом случае (от облака с коэффициентом диффузии D и шириной L), надо подумать.
04.08.2008 12:52#
Старые задачи — #1, физика
>Зато смотрел на облака. Если не ошибаюсь, вода на просвет в большом объёме имеет голубоватый оттенок. Но облака на просвет - практически белые.

Что-то вы путаете. На просвет они как раз серо-синие.
04.08.2008 14:21#
lesnik
Старые задачи — #1, физика
"На просвет они как раз серо-синие"

Они такие же и на отражение, а бывают и белые. Ладно, не суть важно. Надо посмотреть сквозь молоко.
04.08.2008 15:44#
Старые задачи — #1, физика
>Они такие же и на отражение, а бывают и белые.

Нет, в пасмурную погоду (когда и получается на просвет) они никогда белыми не бываю. Белыми они бывают когда не полностью небо ими покрыто. Но в этом случае получается отражение (впрочем, зависит от многих факторов, потому синева также может быть).
04.08.2008 02:11#
Старые задачи — #1, физика — ответ

        Надо погрузить порошок в жидкость с таким же показателем преломления, что и стекло. Тогда порошок перестанет рассеивать свет диффузно (равномерно во все стороны) и будет вести себя как целое стекло.

        Жидкость должна быть бесцветной. — примечание моё.

04.08.2008 14:20#
lesnik
Старые задачи — #1, физика — ответ
"Жидкость должна быть бесцветной"

Может так получиться, что порошок в этой жидкости виден не будет, тогда цвет жидкости совпадает с цветом порошка. Но лучше, чтобы она была безцветной.
31.07.2008 22:38#
Старые задачи — #1, астрономия

        Очень яркий звездообразный объект был видим около 7 часов вечера 1 апреля как раз в точке востока. Была это звезда или планета, и чем вы обосновываете своё заключение?

01.08.2008 09:02#
seasea
Старые задачи — #1, астрономия
Ярких немного и большинство близко к зениту (Вега, Альтаир и др). Исключение - Сириус, но он на юге и летом.
Далее, указано время (заход Солнца), но не указано расположение точки наблюдения. Значит главное в условиях то, что Солнце и объект находятся по разную сторону от Земли.
Следовательно - это планета, причем она находится дальше от Солнца, чем Земля. Значит - Сатурн или Юпитер. Марс не слишком яркий.
Ой, забыл! Это Луна!!!
01.08.2008 11:13#
putnik
Старые задачи — #1, астрономия
> Это Луна!!!

Луна что-то не очень похожа на "звездообразный объект". :-)
В сравнении с видимыми с Земли другими планетами.
04.08.2008 02:20#
Старые задачи — #1, астрономия — ответ

Это не могла быть планета.

01.08.2008 01:00#
Старые задачи — #2, физика

Космонавт находится на некотором расстоянии от космического корабля, имея с собой два одинаковых однозарядных пистолета. Космонавт может стрелять одновременно из обоих пистолетов или по очереди. Как должен он поступить, чтобы быстрее вернуться на корабль?

01.08.2008 04:53#
Старые задачи — #2, физика
Одновременно. Так как, если он будет стрелять быстро, но по очереди, часть импульса первой пули уйдет на разгон второй пули.
01.08.2008 07:39#
Старые задачи — #1, математика / #2, физика

Подождём, что ответят другие.

01.08.2008 07:56#
seasea
Старые задачи — #2, физика
А мне кажется, по очереди. Ведь относительная скорость человек-пуля будет одинакова в обоих случаях, независимо от скорости относительно корабля. А значит, после 2-го выстрела скорость пули будет несколько меньше (относительно корабля). А космонавт, соответственно, будет лететь быстрее.
01.08.2008 08:01#
Старые задачи — #2, физика

Вы больше о пистолетах думайте. Пуля ведь маленькая...

01.08.2008 08:15#
seasea
Старые задачи — #2, физика
Но разве можно бросать пистолеты? Нарушать отчетность по матчасти?
Если да, то он должен поступиь так:
1. Выстрелить из 1-го и бросить его в том же направлении.
2. Выстрелить из 2-го и бросить его в том же направлении.
3. Открутить все что откручивается от скафандра и броить туда же.
4. Сделать дыру и выпустить воздух (туда же).
5. Да и скафандр тоже. В условиях же не сказано, что он должен добраться живым?
01.08.2008 08:22#
Старые задачи — #2, физика

Но разве условиями задачи это запрещено?

01.08.2008 08:33#
seasea
Старые задачи — #2, физика
Задача, вообще-то, некорректна. Например непонятно, зачем он вообще брал с собой пистолеты?
01.08.2008 08:50#
Старые задачи — #2, физика

В чём же некорректность задачи?
Зачем космонавт брал с собой пистолеты? — А разве от этого странного, на Ваш взгляд, поступка что-то изменилось в законах физики?

01.08.2008 09:05#
seasea
Старые задачи — #2, физика
В законах не изменилось. Но ситуация неопределена. Если он пошел поохотиться на инопланетян, то их можно было бы как-то использовать. А вообще-то это была шутка :-))
01.08.2008 10:37#
Старые задачи — #2, физика
>А значит, после 2-го выстрела скорость пули будет несколько меньше (относительно корабля). А космонавт, соответственно, будет лететь быстрее.

А как же сохранение импульса?
01.08.2008 10:53#
seasea
Старые задачи — #2, физика
По-моему, импульс все равно сохраняется. Формулы писать лень, но интуитивно так кажется. Подождем правильного ответа
01.08.2008 10:59#
Старые задачи — #2, физика
Ну, вообще говоря, мы те, кто должны находить правильный ответ, а не ждать "правильного" ответа от других.
01.08.2008 12:14#
seasea
Старые задачи — #2, физика
>>мы те, кто должны находить правильный ответ...
Ну так мы и дали. Вы - один, я - другой. Остается ждать правильного.
01.08.2008 12:56#
Старые задачи — #2, физика
Наши мнения должны совпасть без третейского судьи!
01.08.2008 13:14#
seasea
Старые задачи — #2, физика
>>Наши мнения должны совпасть без третейского судьи
Ага, как же. Только он знает, что еще надо учитывать в этой задаче (см. ниже).
А вопрос о сохранении импульса когда ничего бросать нельзя, это уже другая задача.
В качестве наглядного аргумента для моего ответа могу привести такой пример. Пусть космонавт УЖЕ летит относительно корабля со скоростью пули. Он стреляет. Пуля вылетает и ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ (В С.О. корабля). А космонавт летит уже быстрее пули.
02.08.2008 04:57#
Старые задачи — #2, физика — Eugeny'ю

> Пусть космонавт УЖЕ летит относительно корабля со скоростью пули.

Если он летит не по направлению на корабль, то от пистолетов мало толку.
Если он летит к кораблю, то ситуация здесь также неутешительная: космонавт разобьётся о корабль.

01.08.2008 15:32#
Старые задачи — #2, физика
>По-моему, импульс все равно сохраняется. Формулы писать лень, но интуитивно так кажется. Подождем правильного ответа

Судя по всему, тут имеется в виду, что если он стреляет по очереди, то скорость второй пули в СЦМ будет меньше (космонавт уже движется). Соответственно космонавт приобретет меньший импульс за два выстрела по очереди. Но думаю это рассуждение не правильно, надо более детально рассмотреть динамику самого выстрела. А формулы мне тоже лень писать, да и некогда. Надо подумать, нельзя ли из общих соображений. Хорошая задачка...


Добавление.
Подумал маленько. Ответ: чтобы получить больший импульс надо стрелять по очереди. Но это без учета релятивистких поправок:-) Наводящий вопрос: как меняется время движения пули по каналу ствола в зависимости от того, одновременно стреляем или по очереди? Если бы это время не менялось, то было бы все равно (добавление: нет это ошибка). А дальше догадайтесь сами:-)

Эффект ослабляется, если пистолеты не закреплены друг с другом (за счет того, что рука "пружинит"). Лучше переформулировать на двухстволку: как лучше стрелять: из двух стволов одновременно или по очереди.

Еще добавление.
Все на самом деле хитрее. Тут два эффекта, причем они разного знака. Один эффект я описал выше. Но если считать, что выстрелы происходят одинаково (тогда механическая энергия это удвоенная энергия, получаемая с одного выстрела и это есть константа), то есть максимум скорости космонавта при равных скоростях двух пуль (проверяется явным счетом). Тогда надо стрелять одновременно. А на самом деле определить затруднительно: не ясно, какой эффект сильнее и без деталей устройства пистолетов решить задачу видимо нельзя.
01.08.2008 17:01#
seasea
Старые задачи — #2, физика
>>из двух стволов одновременно или по очереди
Давайте лучше стрелять очередью из молекул пули. И применим формулу Циолковского для тела с переменной массой. По-моему, очередью явно выгоднее.
01.08.2008 17:14#
Старые задачи — #2, физика
>Давайте лучше стрелять очередью из молекул пули. И применим формулу Циолковского для тела с переменной массой. По-моему, очередью явно выгоднее.

Тут весь вопрос в механизме ускорения пуль или молекул. А если считать, что механическая (!) энергия это просто удвоенная энергия, получаемая с выстрела, то пишем закон сохранения энергии, импульса а дальше рассматриваем скорость космонавта как функцию отношения скоростей двух пуль. Я посчитал, правда, в спешке, может ошибся, но вроде максимум при равных скоростях пуль.

Но вся беда в том, что а кто нам сказал, что механическая энергия при двух вариантах выстрелов будет одинакова? При выстреле одновременно из двух стволов на нагрев уйдет несколько большая часть энергии пороха. В общем задачка довольно нетривиальная.
01.08.2008 17:28#
Старые задачи — #2, физика
>И применим формулу Циолковского для тела с переменной массой.

Чтобы применить формулу Циолковского, надо знать скорость истечения (пуль или молекул). А она тут не известна и, что важнее, не одинакова в двух вариантах.
01.08.2008 11:41#
putnik
Старые задачи — #2, физика
С практической точки зрения - без разницы, стрелять одновременно или по очереди. Масса пули слишком мала в сравнении с массой космонавта.

Но вот Александр (alexander-yu) сейчас применит лагранжеву механику, и быстренько и простенько подсчитает, каков порядок отличия... ;-) Ведь считать через силы и импульсы в школе уже вроде как и неприлично... :-) По мнению Александра.
05.08.2008 14:45#
Старые задачи — #2, физика — ответ

        Скорость, получаемая космонавтом при выстреле из второго пистолета, будет больше, если он выбросит первый пистолет (масса космонавта уменьшится). Значит, при последовательной стрельбе и выбрасывании использованного пистолета космонавт сможет скорее вернуться на корабль.

        Если космонавт разрядит первый пистолет, выбросит его, выстрелит из второго пистолета, перезарядит его, выстрелит, выбросит пистолет, то он вернётся на корабль ещё быстрее. Однако стрельба только из одного пистолета это нарушение условия задачи (... одновременно ... или по очереди.). Бросать пистолеты (как можно с большей скоростью) и стрелять космонавт должен в прямо противоположном от корабля направлении. — Примечание моё.

01.08.2008 11:56#
Старые задачи — #2, астрономия

        а) Почему во время частных фаз солнечного затмения пятна света в тени листвы имеют форму серпов?

        б) Какой край солнечного диска, восточный или западный, впервые соприкасается с Луной при затмении Солнца?

        в) Один путешественник утверждал, что он видел, как во время солнечного затмения ущербление диска наблюдалось прямо снизу. Могло ли в действительности наблюдаться подобное явление, а если да, то где и в какое время? (Автор Б. А. Воронцов-Вельяминов)

        г) Вычислено, что большая полуось лунной орбиты постепенно увеличивается. Когда она увеличится на 10%, будут ли происходить на Земле полные солнечные затмения? (Автор Б. А. Воронцов-Вельяминов)

01.08.2008 14:43#
seasea
Старые задачи — #2, астрономия
>>Какой край солнечного диска, восточный или западный...
Еще бы знать, где у Солнца и Луны запад и восток...
А тень наезжает справа, если смотреть на Солнце. Т.е. с запада. Несколько минут назад сам наблюдал.

02.08.2008 17:04#
Старые задачи — #2, астрономия
а) Почему во время частных фаз солнечного затмения пятна света в тени листвы имеют форму серпов?

Если не ошибаюсь, листва отражает Солнце и как бы экранирует его изображение на землю. А так как фаза затмения частная, то изображением Солнца является серп.
02.08.2008 18:56#
Старые задачи — #2, астрономия
>Если не ошибаюсь, листва отражает Солнце и как бы экранирует его изображение на землю.

Нет, просто получается так называемая камера-обскура.
09.08.2008 13:38#
voix
Старые задачи — #2, астрономия
Иллюстрации :
04.08.2008 10:49#
Старые задачи — #2, математика

        Какое наименьшее число участников может быть на пикнике, если известно, что женщин на нём меньше 50%, но больше 40%?

04.08.2008 11:50#
vortex
Старые задачи — #2, математика
20 человек
04.08.2008 11:54#
Старые задачи — #2, математика
7. А в чем изюминка?
Давайте, я лучше дам другую задачу:
в тетрадке в клетку мы выделяем прямоугольник. Например, 59 клеток по вертикали, 41 клетка по горизонтали. Сколько клеток пересекает диагональ в таком прямоугольнике?
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 654

Пользователей
в системе: 2782

Всего записей
и комментариев: 50247

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 15

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия