Квант

61

Консультирует — чемпон мира по шахматам, международный гроссейстер А. Карпов.
Ведет страничку — мастер спорта СССР по шахматам, кандидат технических наук Е. Гик

Перный шахматный король
Итак, наша шахматная страница начинает второй год своего существования. За это время в редактию журнала поступило множество писем от читателей, и мы убедились, что шахматы пользоваться большой популярностью среди ребят, увлекательных точекыми науки. Мы стремились к тому, чтобы материалы наших страницек были разнообразными — задачи и этапы, интересные комбинации и партии выдающихся шахматистов сопровождались информацией о событиях, проискодиях в шахматном мире, глоболомками и шахматными задачими с геометрическим сюжетом. Мы и в дальнейшем будем знакомить вас с различными сторонами шахматной игры и шахматного искусства.

Напомним, что этим летом состоялся 30-й матч на перевенство мира по шахматам. Поэтому на наших страницах много вимания будет удалено матчем за шахматную корону. Мы хотя бы кратко расскажем о каждом матче и приведем наиболее яркие и интересные фрагменты борбы. В шахматном конкурсе будет представляться для решения комбинации, принадлежащие чемпионам мира и их соперникам.

Истории шахмат извесно неемало «некоронованных королев» — сильнейших шахматов своей эпохи, неофициальных чемпионов мира: Греко, Филидор, Лабурдонэ, Статунтон, Андерсен, Морфи. В 80-е годы прошло столетя шахматный мир решил, чтоopa имеет «настоящего» короля, и в 1886 году после победы над И. Цукертортом первым официальным чемпионом мира был объявлен Вильгельм Стейниц. Неофициалыно сливнейшим шахматистом мира Стейниц был признан еще в 1866 году после выигрыша матча у Андерсена. Так, спустя двадцать лет, он узаконил свой титул.

Матч проходил в нескольких городах США. После пяты партий Стейниц проигрывал своему выдающему современнику со счетом 1:4, но в дальнейшем сумел переломить ход событий и одержал девять победы (матч продолжался до десяти побед). Приведем окончание предпоследней партии матча.

Стейниц — Чигорин
В дебюте этой, четвертой партии матча черные допустили несколько позиционных промахов, и Стейниц умело использовал их: 9. d5! ed 10. a3! Kd4 (гибельно 10… …C:c3 11. C:c3 и 12. C:g7, а также 10…Cd6 11. K:d5 Фc5 12. Ce3 Фa5+ 13. b4) 11. Cd3 0—0—0 12. ab K:f3+ 13. Ф:f3! Ф:a1+ 14. Кре2 Ф:b2 15. Лb1 Фa3 16. Кb5 Фa6 17. Ф:f7 Фb6 18. Лc1 h6 19. Ф:g7 de 20. Ф:c7+ Ф:c7 21. Л:c7+ Кpb8 22. С:e4. Черные сделались.

В конце 80-х годов прошло столетя И. Гунсберг выигral ряд крупных туриров и сыгral вничью матч с Чигорным. Этоало ему основания бросить перчатку чемпиону. Хотя большого перевеса Стейниц не добился, но свое звание отстоял довольно уверенно. Вот как заканчилась седьмая партия этого матча.

Стейниц — Гунсберг
22. Л:f6! gf (на 22… Ф:f6 решает 23. d7 Лед8 24. Ф:a8! Л:a8 25. Лc8+ Фd8 26. Л:a8 Ф:a8 27. Ce7) 23. d7 Лg8 24. de Лg5 (24…fe 25. Cb2) 25. Ф:a8! Ф:a8 26. Лc8+Лg8 27. Л:a8 Л:a8 28. e6. Черные сделались.

62

Десять задач на применение произвольной

  1. Правильный рисунок 1, uu.
  2. Ошибки допущены в рисунках 2, a−βa - \beta, ∂\partial.
  3. См. рис. 1.
  4. График зависимости I=I(t)I = I(t) правлен.
  5. Если t=0t = 0, то v=q=50v = q = 50, откуда q=50q = 50. Далее из соответствия a=g=2p=−10a = g = 2p = -10 находится, что p=−5p = -5. Наконец, так как h=20h = 20 при t=0t = 0, получаем r=20r = 20. Таким образом, h(t)=−5t2+50t+20h(t) = -5t^2 + 50t + 20 (рис. 2).
  6. Список 1. В треугольнике, отсекаемом от второго квадрата касательной к параболе в точке с абсциссой 2, категории имеют одну и ту же длину, равную 5. Отсюда tgα=1tg\alpha = 1, то есть v=1v = 1 м/с.
    Список 2. Координаты точки (0; 3) и (3; 7127\frac{1}{2}) удовлетворяют уравнению x(t)=pt2+qt+rx(t) = pt^2 + qt + r. Следовательно, 3=p⋅02+q×0+r3 = p \cdot 0^2 + q \times 0 + r, 712=p⋅32+q⋅3+r7\frac{1}{2} = p \cdot 3^2 + q \cdot 3 + r. Кроме того, 3=−q2p3 = -\frac{q}{2p}. Решая систему, находим, что p=−12p = -\frac{1}{2}, q=3q = 3, r=3r = 3. Таким образом, x(t)=−12t2+3t+3x(t) = -\frac{1}{2}t^2 + 3t + 3. Поэтому v=x′(t)=−t+3v = x'(t) = -t + 3. v(2)=1v(2) = 1 м/с.
  7. Тангенс угла α\alpha, образованного касательной к кривой φ=φ(t)\varphi = \varphi(t) в точке t=3t = 3, можно

Рис. 1
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
Рис. 5.
Рис. 6.

63

найти из прямогоугольного треугольника AOBAOB (см. рис. 3). Возможен и способ графикаческого нахождения углового коэффициента касательной, заключенной в следующем: 1. Проводим через точку 0 прямую ll, паралельную касательной ABAB. 2. Находим точку MM пересечения ll с прямой t=1t=1. 3. Проводим через точку MM прямую mm, паралельную оси tt. Пусть PP — точка пересечения mm с осью qq. Ордината точки PP равна тангенсу угла наклона касательной (AB)(AB) к оси tt (убедитесь в этом). Пользовясь указанным способом, получаем ω(3)=tgα≈−0.4\omega(3)=tg\alpha\approx-0.4. 8. Пусть точка K(t0;v(t0))K(t_0;v(t_0)) принимает график vv. Для построения соответствующей ей точки K1(t0;v′(t0))K_1(t_0;v'(t_0)) удобно применить способ, описанный в решении задачи 7: для каждой точки t0t_0 прямая mm в пересечении с прямой t=t0t=t_0 дает точку K1(t0;v′(t0))K_1(t_0;v'(t_0)), принадлежащую искомому графику ускорения. Построив достаточно большое число точки вида (t;v′(t))(t;v'(t)), соединим их плавной линейной (рис. 4)*. В результате получим непрерывную кривую, которая дает наглядное представление о характеристике зависимости ускорения aa от времени tt.

  1. τ(4)=m′(4)≈10\tau(4)=m'(4)\approx10 кг/м (рис. 5).

  2. Строим прямую v=3tv=3t (рис. 6). Перемещая эту прямую паралельно самой себе (это можно сделать с помощью линейки и чертежного треугольника), убеждаемся в том, что абсциссы точек касания приближенного равны 3,1 и 3,3. Таким образом, a=3a=3 м/с² при t1≈3,1t_1\approx3,1 и t2≈3,3t_2\approx3,3.

Московский инженерно-физический институт Математика
Вариант 2

  1. Если xx — количество кг второго сплава, yy — количество кг железа в новом сплава, то при 0≤r<300\leq r<30, x=0x=0, y=4,9y=4,9, при r=30r=30, x∈[0;18]x\in[0;18], y=0,7x+4,9y=0,7x+4,9, при 30<r≤10030<r\leq100, x=18x=18, y=12,9−0,18ry=12,9-0,18r.

  2. 13hc64h2−c2cos⁡2αsin⁡2α\frac{1}{3}hc\frac{\sqrt{64h^2-c^2\cos^2\alpha}}{\sin 2\alpha}.

  3. F(x)=9−x−log⁡8∣x∣F(x)=9-x-\log_8|x|, x=8x=8.

  4. [0;28][0;28].

Физика

  1. На брусок действуют четыре силы (рис. 7). Это силаяжесте mg⃗m\vec{g}, сила реакции R⃗\vec{R}, сила упругости пружины T⃗\vec{T} и сила tremья скольжения F⃗τp\vec{F}_{\tau p}. Так как брусок не имеет ускорения, суммы проекций всех сил на горизонтальной и вертикальной оси равны нулю: ∣F⃗τp∣−∣T⃗∣sinα=0|\vec{F}_{\tau p}|-|\vec{T}|sin\alpha=0, ∣T⃗∣cosα+∣R⃗∣−mg=0|\vec{T}|cos\alpha+|\vec{R}|-mg=0.
    Кроме того, ∣F⃗τp∣=μ∣R⃗∣|\vec{F}_{\tau p}|=\mu|\vec{R}| и ∣T⃗∣=k(l−l0)=k(l0/cosα−l0)=kl0(1/cosα−1)|\vec{T}|=k(l-l_0)=k(l_0/cos\alpha-l_0)=kl_0(1/cos\alpha-1).

*) Построение графика произвольной некоторой функции по графику самой функции называется графическим дифференцированием.

Из полученных равенств находим коэффициент трения

μ=kl0(1/cosα−1)sinαmg−kl0(1−cosα)=0,2.\mu=\frac{kl_0(1/cos\alpha-1)sin\alpha}{mg-kl_0(1-cos\alpha)}=0,2.

  1. Обозначим через v⃗\vec{v} скорость шайбы в точке CC (см. рис. 3 в статье). Ее можно найти из закона сохранения энергии

m∣v⃗∣22=m∣v⃗∣22+mgR(1−cosα).\frac{m|\vec{v}|^2}{2}=\frac{m|\vec{v}|^2}{2}+mgR(1-cos\alpha).

Время бруска в полете от точки CC до точки DD определяется формулой

t=2∣v⃗∣sinα/g.t=2|\vec{v}|sin\alpha/g.

Дальность полета бруска равна

l=∣v⃗∣cosα⋅t=∣v⃗∣2sin2α/g=(∥v⃗∥2−2gR(1−cosα))sin2α/g=6,9 м.l=|\vec{v}|cos\alpha\cdot t=|\vec{v}|^2sin2\alpha/g=(\|\vec{v}\|^2-2gR(1-cos\alpha))sin2\alpha/g=6,9\text{ м}.

  1. Записем ускорения равновесия поршней после нагревания газа и перемещения точки OO:

kx+pS1−p0S1−∣F⃗∣=0,kx+pS_1-p_0S_1-|\vec{F}|=0,

p0S2+∣F⃗∣−pS2=0.p_0S_2+|\vec{F}|-pS_2=0.

Здесь F⃗\vec{F} — сила натяжения стержня, pp — новое давление газа, которое можно найти из ускорения неизменности объема газа:

pp0=TT0=T0+ΔTT0.\frac{p}{p_0}=\frac{T}{T_0}=\frac{T_0+\Delta T}{T_0}.

Исключая из полученных равенств ∣F⃗∣|\vec{F}| и pp, находим искомое расстояние

x=p0(S2−S1)kΔTT0=0,25 м.x=\frac{p_0(S_2-S_1)}{k}\frac{\Delta T}{T_0}=0,25\text{ м}.

  1. Второй закон Ньютона для движения по окружности поршня запишется в виде

mω2r=(p2−p1)S,m\omega^2r=(p_2-p_1)S,

где p2p_2 — давление скального состояния газа, а p1p_1 — давление разреженного газа. Давления p1p_1 и p2p_2 можно найти из ускорения, что температура газа остается неизменной:

p1(l+r)=p0l,p_1(l+r)=p_0l,

Тогда угловая скорость

ω=ρ0V/m(l2−r2)=200 рад/c.\omega=\sqrt{\rho_0V/m(l^2-r^2)}=200\text{ рад/c}.

  1. Заряд qq на обкладках конденсатора меняется по закону

64

q=CU=ε0Sdε=ε0Sε(1+at)d0.q = CU = \frac{\varepsilon_0 S}{d} \varepsilon = \frac{\varepsilon_0 S \varepsilon (1 + at)}{d_0}.

Так II — это скорость изменения заряда со временем, то есть производная от заряда по времени, следовательно,

I=q′(t)=ε0Sε/d0=2⋅10−8 A.I = q'(t) = \varepsilon_0 S \varepsilon / d_0 = 2 \cdot 10^{-8} \text{ A}.

  1. Расстояние ll от источника до зеркала и расстояние l′l' от зеркала до изображения связи формылей сферического зеркала

1l+1l′=2R.\frac{1}{l} + \frac{1}{l'} = \frac{2}{R}.

Радиус rr окружности, по которой движется источник, и радиус r′r' окружности, по которой движется изображение, связанны соотношение

rr′=ll′\frac{r}{r'} = \frac{l}{l'}

Отсюда получаем

r′=rl′l=rR2l−R.r' = r \frac{l'}{l} = \frac{r R}{2l - R}.

Теперь найдем центростремительное ускорение a′a', с которым движется изображение:

a′=ω2r′=(Vr)2rR2l−R=V2Rr(2l−R)=4.5 m/c2.a' = \omega^2 r' = \left(\frac{V}{r}\right)^2 \frac{r R}{2l - R} = \frac{V^2 R}{r(2l - R)} = 4.5 \text{ m/c}^2.

Шахматный конкурс

(см. «Кваант» № 8, 1980)

1 (слева). При своем ходе белые сыгрылы бы Кб6×, однако это так называемый «ложный след» — последний ход черных невозможен. Поэтому в данной позиции ход черных (который принято называть нульевым), и они получают мат в трех вариантах: 0…Л:b7 1. Ф:b7×; 0…C:b7 1. Ф:b7× (в этих двух вариантах присутствовал заданный элемент — связка); 0…C:b5 (a4—a3) 1. Кб6×.

1 (справа). 0…h4 1. Kf8×; 0…fg 1. fg× (но не 1. Kf8×).

2 (справа). Объчная задача: 1. c8K! Лб5 (b7, b8) 2. Кc6×; 1…Л — любой ход по шестой горизонтали 2. C:b4×.

2 (справа). В позиции ход черных — 0…gf 1. Л:f5 h5 2. Л:h5×.

3 (справа). 0…ab 1. a7 и 2. a8Ф (Л)×; 0…cb 1. Л:b6! Kp:a4 (1…ab 2. a7 и 3. a8Ф×) 2. Лb5! Kp:a3 3. Лa5×;

3 (справа). Вновь ход черных (конь не мог попасть на h6 с g4, так как тогда белый король находится бы под шахом). Имеется три разветвления: 1. 0…K:f5 1. f8Ф hg 2. C:g6 и 3. Ф:g7×; 1…h6 2. g7+! (но не 2. Kp:f5? — пат! и не 2. Kpe5 Kg7!) 2…K:g7 3. Ф:g7×. 11. 0…Kg4+ 1. C:g4! hg 2. f8Ф gf 3. Фg7×, но не 1. Kpe7? hg! (1…C:f7? 2. g7+! Kpg8 3. C:f7×) 2. f8Ф gf! III. 0…hg 1. f8Ф K:f5 2. C:g6 и 3. Ф:g7×.

4 (справа). Объчная задача: 1. Kpb1 b3 2. Ka6! ba+ 3. Kpc2! и 4. Kc4×.

  1. (справа). Подобна задаче № 2 (справа). Ход черных, 0…gh (0…gf 1. Cg7 f4 2. Л:h6×) 1. Cg7 h4 2. K:h4 h5 3. Kf3 h4 4. Kg5×.

5 (справа). 0…Л:a5+ 1. Kpb3 Лh5 2. Лc3—c6+ Kpa5! 3. Л:a7+ Kpb5 4. Лb7+ Kpa5 5. Лa6×.

5 (справа). 1. Kf8+! (1. f8K+ Kpg7!) 1…Kpg7 2. Ke6+! Kph7 (2…Ф:e6 3. f8Ф+) 3. f8K+! Ф:f8 4. K:f8+ Kpg7 5. Лf7>

6 (слева). 1. Kb6 c4! 2. Kpb5! c3 3. Kpa5 c2! 4. Kpb5 b3 5. Kpa5, и на любое отсутствие коня 6. Kc4×.

6 (справа). 0…C:f7 1. Kp:f7 h4 2. f6! hg 3. Kp:g6! Kpg8 4. h7+! Kph8 5. f7 h3 6. f8Ф×; 2…h3 3. Kpe7 (e8) (3. Kpe6? Kpg8! 4. Kpe7 hg; 4. f7+ Kpf8) 3…hg 4. f7 Kph7 5. f8Ф g5 6. Фg7×.

(см. «Кваант» № 9, 1980)

    1. c7 Лд6+ 2. Kpb5 (2. Kpc5? Лд1 3. c8Ф Лс1+) 2…Лд5+ 3. Kpb4 (на линю «с» опять нельзя становиться) 3…Лд4+ 4. Kpb3 Лд3+ 5. Kpc2! (Кажется, что белые добились своего, превращение пешки в ферзя неизбежно.) 5…Лд4! (Выясняется, что 6. c8Ф Лс4+! 7. Ф:c4 приводит к пату.) 6. c8Л!! Телер на доке материальное равенство, норозит 7. Ла8×. Послед вынужденного 7…Ла4 и ответа 8. Kpb3! черные теряют ладью или получают мат следующим ходом. Любопытно, что сам Сааведра был довольно слабым шахматистом. Рассказывают, что однажды, наблюдая за легкой партии, в которой были ссыгали сг7—c8Ф и навалились на пат, Сааведра предложил сг7—c8Л! Затем эта идея была обработана другими шахматистами и родился это.
    1. Kc1 Л:b5 2. c7 Лд5+ 3. Kd3! Л:d3+ 4. Kpc2 Лд4 5. c8Л!; 1…Лd5+ 2. Kpc2 Лс5+ 3. Kpd3! (3. Kpd2 Лд5+? 4. Kd3 с выигрышем, но 3…Л:b5! 4. c7 Лb2+ 5. Kpd3 Лс2! 6. Kp:c2 пат!) 3…Л:b5 4. c7 Лb8! 5. cbC!, и, как известно, слон и конь матуют.
    1. Лh7+ Кpe8 2. Kc8! (проигрывают 2. Лh8+ или 2. Kc6) 2…Сc5 3. Лh4 e1Ф 4. Лe4+! Ф:e4 5. Kd6+ С:d6 пат.

Номер подготовили:
А. Виленкин, А. Егоров, И. Клумова, Т. Петрова, А. Сосинский, В. Тихомирова, Ю. Шиханович

Номер оформили:
М. Дубах, Г. Красиков, С. Лухин, Э. Назаров, Э. Смирнов, Л. Черновская

Зав. редакцией Л. Чернова

Художественный редактор Т. Макарова

Корректор В. Сорокина

113035 Москва, М-35, Б. Ордынка 21/16, «Кваант», тел. 231-83-62
Сдано в набор 1.10.80
Подписано в печать 24.12.80
Чеать офсетная
Вумага 70×108 1/16. Физ. печ. 4
Усл. печ. л. 5,6 Уч.-изд. л. 6,79 Т-22729
Цена 30 коп. Заказ 2777
Тираж 234 653 экз.

Чеховский полигraphический комбинат
Соедупретеного комитета
СССР по делам издательств, полигraphии и книжной торговли,
г. Чехов Московской области

На этом рисунке числа 1, 2,…,25 расположены так, что их можно многими «правильными способами» разбить на группы с одной и той же суммой — 65. Как это сделать — см. на с.18