Kvant
Bài toán Kvant

Lời giải bài toán M179, M196—M199; F208, F209

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

31

Lời giải bài toán

M179; M196–M199; F208, F209

M179. «Kvant» Số 8 năm 1973 được xuất bản lời giải bài toán M179. Đồng thời, chúng tôi mời độc giả tự mình hoàn thành lời giải bài toán. Chúng tôi hy vọng bạn đã làm như vậy và có thể so sánh lời giải của bạn với của chúng tôi.

Chúng ta hãy nhớ lại công thức bài toán.

Đối với mỗi tam giác TT một chuỗi các tam giác được dựng
T0=T,T1,T2,T3,…,T_0 = T, T_1, T_2, T_3, \dots,
thức ăn TnT_n là một tam giác có các đỉnh là đáy của các đường cao của tam giác Tn−1T_{n-1}. Chúng ta cần tìm xem có bao nhiêu người bạn khác nhau theo cặp của những người bạn trong tam giác TT tồn tại sao cho TnT_n giống với TT (với mỗi nn cố định).

Hãy biểu thị bằng (α,β,γ),(α1,β1,γ1),…,(αn,βn,γn)(\alpha, \beta, \gamma), (\alpha_1, \beta_1, \gamma_1), \dots, (\alpha_n, \beta_n, \gamma_n) các góc của tam giác TT và các tam giác tương ứng T1,…,TnT_1, \dots, T_n. Chúng ta cần tìm ra có bao nhiêu bản nhạc (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma) sao cho bản nhạc (αn;βn,γn)(\alpha_n; \beta_n, \gamma_n) trùng với (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma) hoặc có được từ nó bằng một phép hoán vị và α⩾β⩾γ\alpha \geqslant \beta \geqslant \gamma.

Bộ ba (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma) và sự biến đổi của chúng
(α,β,γ)→(α1,β1,γ1),(α,β,γ)→hn→(αn,βn,γn)\begin{align*} (\alpha, \beta, \gamma) &\rightarrow (\alpha_1, \beta_1, \gamma_1), (\alpha, \beta, \gamma) \rightarrow \\ h^n &\rightarrow (\alpha_n, \beta_n, \gamma_n) \end{align*}

Thật thuận tiện để tưởng tượng những hình học như sau:

Chúng ta hãy vẽ một hình tam giác YY, với mỗi độ cao bằng π\pi và chúng ta sẽ mô tả một bộ ba số không âm (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma), trong đó α+β+γ=π\alpha + \beta + \gamma = \pi, bởi một điểm yy bên trong tam giác này, khoảng cách từ đó đến cạnh bằng α\alpha, β\beta tương ứng và γ\gamma (Hình 1). Thư từ này
(α,β,γ)→y(\alpha, \beta, \gamma) \rightarrow y

giữa các rãnh (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma) và các điểm y∈Yy \in Y sẽ là một đối một. Hoán vị của các số trong trike (α,β,γ)(\alpha, \beta, \gamma) tương ứng với các chuyển động của tam giác, kết hợp nó với chính nó (các góc rẽ và đối xứng theo độ cao). Hãy nhớ lại rằng phép biến đổi hh được mô tả về mặt hình học như sau. Trên các đường giữa của tam giác YY (các điểm yy của các đường giữa tương ứng với các tam giác vuông TT) hh không được xác định và mỗi trong số bốn tam giác mà các đường giữa chia tam giác YY, hh ánh xạ lên toàn bộ YY và ánh xạ này là một phép biến đổi tương tự với hệ số 2, biến mỗi đoạn thành một đoạn song song với nó. Ở đây, bằng chỉ dẫn nn, ta thấy phép biến đổi hnh^n được sắp xếp tương tự: trên các đường thẳng song song với các cạnh và chia chiều cao thành 2n2^n phần bằng nhau, hnh^n không được xác định; trong mỗi tam giác 22n2^{2n} mà các đường này được chia YY, hnh^n - một phép biến đổi tương tự với hệ số 2n2^n, ánh xạ tam giác này lên toàn bộ YY. (Hình 2 hiển thị h2h^2.) Điều kiện α⩾β⩾γ\alpha \geqslant \beta \geqslant \gamma chọn một trong sáu hình tam giác mà trên đó tam giác YY đường cao của nó được chia. Cái này thẳng

32

chúng ta biểu thị tam giác góc bằng Y1Y_1, phần còn lại - như trong Hình 3 - chúng ta biểu thị tam giác tương ứng bằng Y2Y_2, …, Y6Y_6. Đặt fjf_j: Y−YY - Y là độ dịch chuyển YY sao cho fj(Yj)=Y1f_j(Y_j) = Y_1. Nếu mỗi 22n2^{2n} hình tam giác nhỏ, được ánh xạ bằng phép biến đổi hnh^n lên toàn bộ tam giác YY, được chia theo chiều cao thành sáu hình tam giác, thì Y1Y_1 sẽ được chia thành 22n2^{2n} các hình tam giác tương tự (có hệ số 2n2^n), mà chúng tôi biểu thị là XjX_j, 1≤j≤22n1 \leq j \leq 2^{2n} (Hình 4). Sau khi ánh xạ hnh^n, mỗi XiX_i sẽ đi vào một số YjY_j và nếu sau đó bạn sắp xếp lại các số giống nhau (αn,βn,γn\alpha_n, \beta_n, \gamma_n) theo thứ tự giảm dần - áp dụng fjf_j, thì tích của hai phép biến đổi fj⋅hnf_j \cdot h^n ánh xạ XiX_i thành Y1Y_1 (biến đổi tương tự với hệ số 2n2^n).

Chúng tôi khẳng định rằng trong mỗi 22n2^{2n} tam giác Xi⊂Y1X_i \subset Y_1 có chính xác một “điểm cố định” yiy_i, cũng như yi∈Xiy_i \in X_i và fj(hn(yi))=yif_j(h^n(y_i)) = y_i. Từ đáp số cũng cần loại trừ các điểm cố định của các tam giác XiX_i có nhiều loại Y1Y_1 hơn (chính xác là có một cột, hệ số tương tự là gì), vì đối với các tam giác này (và vì dễ thấy, chỉ đối với các tam giác này), “điểm cố định” nằm trên ranh giới nơi ánh xạ hnh^n không được xác định. Ngay sau đó là đáp số trong bài toán: 22n−2n2^{2n} - 2^n của chúng tôi. (Trong Hình 4, mỗi tam giác trong số 12 hình tam giác đầu chứa một điểm (α,β,γ\alpha, \beta, \gamma), mà (αn,βn,γn\alpha_n, \beta_n, \gamma_n) sau khi sắp xếp lại theo thứ tự giảm dần sẽ trùng với (α,β,γ\alpha, \beta, \gamma).)

Tất cả những gì còn lại là chứng minh tuyên bố của chúng tôi. Để làm điều này, chúng ta áp dụng định lý sau cho tam giác Y1Y_1 và ánh xạ pp của tam giác này lên Xi⊂Y1X_i \subset Y_1, nghịch đảo với fjhnf_j h^n.

Định lý. Cho ZZ là một hình không đồng dạng trên mặt phẳng (và mọi ranh giới của điểm ZZ được coi là thuộc về ZZ), p:Z→Zp: Z \rightarrow Z là một phép biến đổi tương tự với hệ số k<1k < 1. Khi đó có chính xác một “điểm cố định” của phép biến đổi pp thuộc ZZ, tức là có chính xác một z0∈Zz_0 \in Z mà p(z0)=z0p(z_0) = z_0.

Chứng minh định lý cho hình bị chặn ZZ (cụ thể là đây là trường hợp chúng ta cần) dễ kiểm tra nhất theo cách này. Đặt Zn=pn(Z)Z_n = p^n(Z) (kết quả của nn áp dụng pp cho ZZ). Sau đó Z⊃Z1⊃Z2⊃Z3⊃…Z \supset Z_1 \supset Z_2 \supset Z_3 \supset \dots và giao điểm của tất cả ZnZ_n bao gồm một điểm z0z_0 (Hình 5). Điểm này sẽ là điểm cố định của phép biến đổi pp.

Một bằng chứng khác có thể chỉ ra rõ ràng điểm cố định và phù hợp với các số không giới hạn ZZ có thể thu được bằng cách sử dụng số phức. Bất kỳ phép biến đổi nào về độ giống nhau của một mặt phẳng đều có thể được viết dưới dạng kết quả của một phép quay tuần tự, kéo dài kk lần, chuyển song song: z∣→az+bz| \rightarrow az + b và, có lẽ, thậm chí trước đó đối xứng với một đường thẳng: z∣→az+bz| \rightarrow az + b (ở đây aa và bb là các số phức, ∣a∣=k|a| = k, z=x−iyz = x - iy - cách chia động từ k=z+iyk = z + iy; xem bài “Số ảo và hình học bài toán”, «Kvant» Số 3, 1973, tr. Trong trường hợp đầu tiên, điểm cố định được tìm thấy là lời giải của phương trình.

z0=az0+b>z0=b1−a=b+aˉb1−k2,z_0 = az_0 + b > z_0 = \frac{b}{1 - a} = \frac{b + \bar{a}b}{1 - k^2},

trong hệ phương trình thứ hai - dưới dạng lời giải

{z0=aˉz0+bzˉ0=aˉz0+bˉ>z0=b+aˉb1−aˉ,\begin{cases} z_0 = \bar{a}z_0 + b \\ \bar{z}_0 = \bar{a}z_0 + \bar{b} \end{cases} > z_0 = \frac{b + \bar{a}b}{1 - \bar{a}},

=b+aˉb1−k2.= \frac{b + \bar{a}b}{1 - k^2}.

34

Lưu ý 1. Lưu ý rằng khi chúng ta thay đổi vị trí của các số mà chúng ta thực hiện thì tổng của các tích sẽ tăng lên một cách nghiêm ngặt. Theo đó, tổng của các tích bằng giá trị lớn nhất khi và chỉ khi bảng được lấy từ một bảng có các hàng được sắp xếp bằng cách sắp xếp lại các cột.

  1. Nếu bảng không chứa số dương thì câu lệnh đó là sai. Ví dụ đơn giản nhất là bảng 2×32 \times 3 (Hình 7).

V. M. Makarevich

M198. Cho hình bình hành ABCD. Trên các đường thẳng AB và BC, chọn các điểm H và K tương ứng sao cho các tam giác KAB và HCB đều bằng nhau (KA = AB và HC = CB (Hình 8)). Chứng minh tam giác KDH là tam giác đều.

Đây là một bài toán rất đơn giản. Xét các tam giác AKD và CDH. Chúng bằng nhau, vì AD = CH, AK = DC và DAK = DCH (xem Hình 9, a, b, c). Do đó độ dài của các đoạn KD và DH bằng nhau. Cũng dễ dàng chứng minh được các tam giác KDH, AKB và BHC đồng dạng (làm điều này).

V. L. Gutenmacher

M199. a) Chứng minh rằng tổng
Cn0−Cn−1114+Cn−22142−⋯+C_n^0 - C_{n-1}^1 \frac{1}{4} + C_{n-2}^2 \frac{1}{4^2} - \dots +
+(−1)iCn−i114i+…,+ (-1)^i C_{n-i}^1 \frac{1}{4^i} + \dots,
(tổng được lấy trên tất cả các mục tiêu i, 0 ≤ i n2\frac{n}{2}) bằng n+12n\frac{n+1}{2^n}.

b)* Chứng minh rằng nếu p và q là hai số khác nhau u p + q = 1 thì tổng
Cn0−Cn−11pq+Cn−22p2q2−⋯+C_n^0 - C_{n-1}^1 pq + C_{n-2}^2 p^2 q^2 - \dots +
+(−1)iCn−i1piqi+…,+ (-1)^i C_{n-i}^1 p^i q^i + \dots,

hình 9

35

pk+1(1−q)−qk+1(1−p)p−q=pk+2−qk+2p−q\frac{p^{k+1}(1-q) - q^{k+1}(1-p)}{p-q} = \frac{p^{k+2} - q^{k+2}}{p-q}

(nhớ lại p+q=1p+q=1).

Nó vẫn còn để kiểm tra cơ sở cảm ứng. Đối với n=0n=0 Sn=1S_n=1 và p−qp−q=1\frac{p-q}{p-q}=1 – công thức đúng.

Khi n=1n=1 Sn=1S_n=1 và p2−q2p−q=p+q=1\frac{p^2-q^2}{p-q}=p+q=1 công thức lại đúng.

Như vậy, cả bước quy nạp và cơ sở quy nạp đều được xác minh. Do đó, công thức đúng với mọi nn.

Bình luận. Trong lời giải của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng thực tế là Cnk+Cnk+1=Cn+1kC_n^k + C_n^{k+1} = C_{n+1}^k Hãy tự suy ra sự tương ứng này từ công thức cho CnkC_n^k cho trong điều kiện bài toán.

L. G. Limanov

Hầu hết tất cả độc giả đã gửi lời giải bài toán M190—M199 đã hoàn thành xuất sắc các bài toán M191, M198. Chúng tôi đã nhận được hơn 150 chiếc lời giải bài toán M196 đúng. lời giải đúng của bài toán còn lại đã xuất hiện (số in đậm sau họ là chữ số cuối cùng của số đã giải bài toán): S. Abramov (Moscow) 7; S. Adeev (Voronezh) 2; D. Azov (Chelyabinsk) 2; Yu. Akumin (Moscow) 5; P. Bankovsky (Uralsk) 7; A. Baraov (Urukh KBASSR cũ) 7; E. Bashkirov (Minsk) 2, 7; A. Berlin (Bobriy) 2, 7; A. Blokh (Kharkov) 2, 4, 7, 9; A. Buzanov (Dnepropetrovsk) 2; A. Vainovsky (Baku) 2; A. Valkov (Tashkent) 2, 7, 9; A. Vasitseyev (Stavropol) 7; R. Wasserman (Odeska) 9; S. Vilkomir (Moscow) 2; A. Volkov (Chelyabinsk) 3; V. Gavriin (Kovylin Mord. Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết tự trị) 2, 7; A. Goncharov (Nikopol) 2; A. Gritsoryan (Baku) 0, 2, 4, 7, 9; S. Gritsenko (ga Leningradskaya, vùng Krasnodar) 7; S. Grodsky (Korsun-Shevchenkovsky) 7; E. Gusev (Pavlograd) 2, 7, 9; G. Gutin (Klintsy, vùng Bryansk) 2, 4, 7, 9; A. Dadomov (Leningrad) 2, 4; K. Danilchenko (Volgograd) 2, 9; P. Dedik (Moscow) 7; V. Duptsov (Dushanbe) 7; A. Ermenenko (Kharkov) 2, 9; K. Ermenenko (Chelyabinsk) 2; A. Zhdanov (Slavyansk-on-Kuban) 2; A. Zhuravlev (Moscow) 2, 7; M. Zaks (Perm) 2; A. Zaslavsky (Kalinin) 7, 9; V. Karapetyan (Sevan) 2, 9; D. Karpov (Pavlograd) 7, 9; M. Katz (Chisinau) 7; I. Kirova (Bulgaria) 2; L. Klimenok (Moscow) 7; Yu. Knyazikin (Tallinn) 7; M. Kobozev (Kyiv) 9; K. Kozel (Ba Lan) 0; S. Konyaesen (Saratov) 0; V. Kosharny (Volonogorsk, vùng Dnepropetrovsk) 4, 7; A. Kukush (Kyiv) 4; R. Kupiec (Ba Lan) 0; A. Kurlyandik (Leningrad) 2, 4; G. Levant (Frunze) 2; D. Lifshits (Koutansi) 7; M. Lyubits (Kharkov) 0, 7; A. Makartsev (Lviv) 2—4, 7, 9; G. Malashonok (Lviv) 2, 7; D. Mamedov (Divich Azerbaijan Liên Xô) 9; S. Melnik (Kharkov) 2; D. Mostovoy (Grozny) 3; G. Mustafaev (Snazany) 9; V. Napadov (Kharkov) 2, 4; A. Nikolaev (Moscow) 0; S. Nuzhny (Kuibyshev) 2, 4; M. Osipov (Moscow) 7; I. Panin (Sự thờ ơ) 2; V. Pankov (Minsk) 0, 3, 5, 7; P. Paramonov (Moscow) 5, 7; E. Parilis (Tashkent) 7, 9; E. Pasik (Kharkov) 2, 3, 4, 7, 9; V. Perevalov (Komsomolsk-on-Amur) 2; V. Mận (Moscow) 2; A. Razulyaev (Klin) 7; A. Rayin (Moscow) 0; A. Reznikov (Kyiv) 2, 4; S. Rodonov (Saratov) 9; R. Rozhkov (Ryazan) 2, 7; F. Rozhkov (Ryazan) 2, 7; V. Rosenshtein (Kamenets-Podolsky) 7; A. Ryazanov (N. Kuznetsk, vùng Kemerovo) 7; G. Samorodnitsky (Nizhyn) 2; V. Thứ bảy (Kyiv) 2; A. Sakharov (Yaroslavl) 7; G. Sklyar (Kharkov) 7, 9; V. Blind (Frunze) 3; V. Slepenko (Chelyabinsk) 7; MỘT. Slesarenko (Rubtsovsk, Lãnh thổ Altai) 2, 4; A. Slikin (Moscow) 0, 2, 4, 7, 9; I. Slutsky (Minsk) 2; Y. Soibelman (Kyiv) 2; K. Stemiak (Ba Lan) 2, 3; S. Tabachnikov (Moscow) 0, 2—5, 7, 9; V. Tkachenko (Kyiv) 7; E. Turkevich (Chernivtsi) 0, 2—4, 7, 9; S. Fomin (Leningrad); 2, 3; S. Tserkovny (Leningrad) 7; N. Chekrykov (Naberezhnye Chelny) 3; A. Chebamov (Omsk) 2, 3, 7; N. Chernov (Krivoy Rog) 2, 3, 7, 9; A. Sherstyuk (Nikolaev) 0, 7, 9; V. Shlykov (Kharkov) 2, 3, 4, 7; I. Sherbina (Dnepropetrovsk) 0,2—4, 7, 9; A. Shekhorsky (làng Stariki, vùng Zhytomyr) 9; R. Yulukhametov (làng Itkulovo, Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết tự trị Bashkortostan) 7; I. Yunus (Kharkov) 2, 7, 9.

Yu. P. Lysov

F208. Khi kết thúc quá trình tự động hóa, lốp sẽ nổ tung. Ước tính tốc độ tự động kiểm tra nên được sử dụng để lốp không bị nhăn.

Chúng ta sẽ giả sử xe chuyển động đều và không bị trượt, đồng thời xét những lực nào tác dụng lên phần lốp của một bánh xe tiếp xúc với mặt đường: Trong hệ tọa độ quán tính liên kết với tâm bánh xe, phần lốp này di chuyển dọc theo một đường tròn có bán kính RR (bán kính bánh xe) với tốc độ tuyến tính có độ lớn bằng tốc độ của xe v. Gia tốc hướng tâm của phần này là au=v2Ra_u = \frac{v^2}{R}.

Những lực nào tác dụng lên phần lốp như vậy (gọi là “dẫn”)? Nếu chúng ta bỏ qua sự biến dạng của lốp và các lực liên quan đến nó, thì chỉ có một lực trong vùng tác dụng chính - phản lực của mặt đường NN.

(Lực mg tác dụng lên vùng này nhỏ hơn NN rất nhiều và có thể tránh được).

Vì xe tự động thông thường có 4 bánh,

36

thì lực này (trung bình) bằng N=14MgN = \frac{1}{4} Mg,

trong đó MM là khối lượng tự động. Gia tốc được truyền tới phần đầu của lốp có khối lượng mm bởi lực NN là gia tốc hướng tâm, nghĩa là

14Mg=mv2R.\frac{1}{4} Mg = m \frac{v^2}{R}.

(1)

Vì vế trái của đẳng thức (1) được xây dựng (đối với một xạ thủ súng máy nhất định), nên các điều kiện R=R = const (điều kiện về tính bất biến của lốp) và do đó, m=m = const xác định duy nhất tốc độ cần thiết:

v=12MmgR.v = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{M}{m} g R}.

(2)

Để có được đánh giá định lượng, chúng tôi thay thế các giá trị sau vào công thức này: g=10 m/c2g = 10 \, m/c^2, R=0,5 mR = 0,5 \, m, M=2⋅103 кгM = 2 \cdot 10^3 \, \text{кг}. Giá trị của mm cần được ước tính. Chiếc lốp nặng khoảng 30 kg, một phần nhỏ va chạm với mặt đường. Chúng ta sẽ giả sử rằng độ dài của nó là l=10 смl = 10 \, \text{см}. Sau đó

m=mш⋅l2πR≈30⋅102⋅3,14⋅0,5≈1 (кг)m = m_{\text{ш}} \cdot \frac{l}{2\pi R} \approx 30 \cdot \frac{10}{2 \cdot 3,14 \cdot 0,5} \approx 1 \ (\text{кг})

(chúng ta giả sử rằng bán kính của lốp xe nhỏ so với bán kính của bánh xe).

Bây giờ thay thế tất cả các đại lượng này vào công thức (2), chúng ta thu được

v=1220001⋅10⋅0,5=50 m/c=180 км/ч.v = \frac{1}{2} \sqrt{\frac{2000}{1} \cdot 10 \cdot 0,5} = 50 \, m/c = 180 \, \text{км/ч}.

Đối với tự động hóa địa chất, tốc độ này khá thấp.

F209. Bạn có thể mô phỏng quỹ đạo của một hạt tích điện trong từ trường bằng cách đặt một dây dẫn tuần hoàn cố định ở hai đầu để dòng điện chạy qua trong từ trường đều. Lực căng của một sợi dây có cường độ cực đại là 1 a sẽ bằng bao nhiêu nếu nó mô phỏng quỹ đạo của một proton có năng lượng 1 MeV trong từ trường vuông góc với các đường sức từ?

F=IBΔl,F = IB\Delta l,

vuông góc với phần tử Δl\Delta l (Hình 11). Các lực T1T_1 và T2T_2 lực căng của dây (∣T1∣=∣T2∣=T|T_1| = |T_2| = T) tác dụng từ các phần tác dụng. Vì phần tử dây được đề cập ở trạng thái cân bằng nên lực cân bằng T1T_1 và T2T_2 phải bằng giá trị tuyệt đối với lực FF, nghĩa là

2Tsin⁡α2=IBΔl;2T \sin \frac{\alpha}{2} = IB\Delta l;

từ đây

T=12IBΔlsin⁡α2.T = \frac{1}{2} \frac{IB\Delta l}{\sin \frac{\alpha}{2}}.

Nhưng Δl=αR\Delta l = \alpha R, trong đó RR là bán kính của vòng tròn thể hiện bài đăng. Ngoài ra, vì chúng tôi lấy phần tử nối dây nhỏ (so với RR) nên góc α\alpha nhỏ và

sin⁡α2≈α2.\sin \frac{\alpha}{2} \approx \frac{\alpha}{2}.

Pozumu

T=12IBRαα/2=IBR.T = \frac{1}{2} \frac{IBR\alpha}{\alpha/2} = IBR.

Vì vậy, để tìm TT, chúng ta cần xác định RR.

Một proton trong từ trường chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực Lorentz

F=evBF = evB

(v là tốc độ của proton, e là điện tích của nó). Lực này làm cho proton bị ly tâm

37

F210. Hai kết nối mở giống hệt nhau với hai ống giống hệt nhau và được đổ đầy nước lên trên. Các ống được đóng lại bằng vòi K1K_1 và K2K_2 (Hình 12). Nhiệt độ của nước trong bình được duy trì không đổi và t1∘>t2∘>4∘t_1^\circ > t_2^\circ > 4^\circ C. Điều gì sẽ xảy ra với nước trong bình nếu đầu tiên vòi K2K_2 mở, sau đó (với vòi K2K_2 mở) vòi K1K_1 mở?

Sau khi mở vòi K2K_2 các mạch sẽ bắt đầu giao tiếp. Do đó, mực nước như vậy sẽ được thiết lập trong đó tại đó áp suất ở các điểm thấp hơn của bình sẽ bằng nhau (chất sẽ chảy từ bình này sang bình khác):

ρ1gh1=ρ2gh2\rho_1 g h_1 = \rho_2 g h_2

(ρ1,ρ2\rho_1, \rho_2 - mật độ nước trong bình có nhiệt độ tương ứng t1∘t_1^\circ và t2∘t_2^\circ, h1h_1 và h2h_2 - mực nước tương ứng).

Vì t1∘>t2∘>4∘t_1^\circ > t_2^\circ > 4^\circ C nên ρ1<ρ2\rho_1 < \rho_2. Điều này có nghĩa là h1>h2h_1 > h_2, tức là nước sẽ chảy từ bình bên phải sang bình bên trái và một phần sẽ bị văng ra ngoài.

Điều gì sẽ xảy ra với nước khi mở vòi K1K_1 tùy thuộc vào sự tương ứng giữa áp suất nước trong bình ở mức ống. Và vì áp suất có quan hệ tuyến tính với chiều cao của mức và h1>h2h_1 > h_2, nên ở bất kỳ mức nào 0<h<h10 < h < h_1, áp suất ở bình bên trái sẽ lớn hơn ở bình bên phải (Hình 13). Vì vậy, p1(h0)>p2(h0)p_1(h_0) > p_2(h_0). Do đó, khi chúng ta mở vòi K1K_1, nước bắt đầu chảy qua ống trên từ bình bên trái sang bình bên phải. Trong trường hợp này, áp suất ở bình bên phải sẽ tăng và ở bình bên trái sẽ giảm. Nhờ đó, một dòng nước từ bình bên phải sang bên trái sẽ xuất hiện ở ống bên dưới.

bài toán này liên quan trực tiếp đến tính kỹ thuật. Pin đun nước nóng được kết nối với một ống, tuy nhiên nước vẫn lưu thông qua pin như vậy và không chỉ chảy qua đường ống mà không đi vào pin.

Tôi. Sh. Slobodetsky

Hình 12.

tăng tốc

a=v2R,a = \frac{v^2}{R},

đó là

evB=mv2R,evB = m \frac{v^2}{R},

hoặc

BR=mve=1e2m2v22=1e2mmv22.BR = \frac{mv}{e} = \frac{1}{e} \sqrt{2 \frac{m^2 v^2}{2}} = \frac{1}{e} \sqrt{2 m \frac{mv^2}{2}}.

Vì mv22=W\frac{mv^2}{2} = W là động năng của proton nên BR=1e2mWBR = \frac{1}{e} \sqrt{2 m W}.

Vì vậy, T=1e2mWT = \frac{1}{e} \sqrt{2 m W}.

Thay thế I=1aI = 1a, e=1,6⋅10−19κe = 1,6 \cdot 10^{-19} \kappa, m=1,67⋅10−27κm = 1,67 \cdot 10^{-27} \kappa, W=1Mэв=1,6⋅10−13∂xW = 1 Mэв = 1,6 \cdot 10^{-13} \partial x vào công thức này, ta tìm được

T=11,6⋅10−192⋅1,67⋅10−27⋅1,6⋅10−18≈14(н).T = \frac{1}{1,6 \cdot 10^{-19}} \sqrt{2 \cdot 1,67 \cdot 10^{-27} \cdot 1,6 \cdot 10^{-18}} \approx 14 (\text{н}).