Юный техник, 2010 № 11

Последняя новинка в этой области — устройство размером с небольшой портфель. Несмотря на скромные размеры, оно имеет мощность 1 ГВт. Примерно такую мощность имел печально знаменитый Чернобыльский реактор. При срабатывании такого генератора отключаются все электронные системы в радиусе до километра.

«Есть наработки по источникам излучения с охватом в километр, есть — в 200 метров», — пояснил руководитель отделения энергетики, механики и машиностроения и процессов управления РАН, академик Владимир Фортов.

Пожалуй, единственный недостаток такого устройства состоит в том, что при его срабатывании будет выведена из строя не только аппаратура противника, но и все электронные устройства мирных жителей.

Время действия системы — порядка одной секунды. А больше и не требуется, чтобы полностью вывести из строя все электронные компоненты противника, включая локаторы, приборы ночного видения, электронные прицелы, мобильные средства связи, а также приемники спутниковой навигации. На расстоянии можно также останавливать танки, сбивать с курса истребители, подрывать радиоуправляемые мины.

Да и вообще в настоящее время все системы вооружения оснащены радиоэлектронными компонентами. А значит, в принципе, всю электронику противника можно разом вывести из строя.

На наше счастье военных действий в крупных масштабах в мире ныне никто не ведет. И взрывоимпульсные генераторы можно использовать для испытания надежности электрооборудования высоких напряжений, подстанций, трансформаторов, линий высоковольтной электропередачи. Ведь в такой проверке нуждается как поработавшее оборудование, так и новые системы, которые только готовят к внедрению.

Одна из таких установок для проверки электрооборудования может быть размещена в кузове грузовика, который подвезет ее непосредственно к линиям электропередачи, подстанциям для испытаний в полевых условиях. При этом довольно часто выясняется, что системы заземления, громоотводы и прочие защитные устройства со своей задачей не справляются.

В. БЕЛОВ

ПРИЕМНАЯ КОМИССИЯ

ФЗФТШ ОБЪЯВЛЯЕТ НАБОР УЧАЩИХСЯ на 2011–2012 учебный год

Федеральная заочная физико-техническая школа (ФЗФТШ) при Московском физико-техническом институте (государственном университете) (МФТИ) проводит набор в 8 — 11 классы учащихся 7 — 10 классов общеобразовательных учреждений Российской Федерации на заочное, очное и очно-заочное отделения.

ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (индивидуальное заочное обучение)

Тел/факс: [phone], e-mainame = "note" [e-mail]

Срок отправки решения вступительного задания — не позднее 1 марта 2011 года. Решение приемной комиссии будет сообщено не позднее 1 августа 2011 года.

Вне конкурса в ФЗФТШ принимаются победители областных, краевых, республиканских, всероссийских олимпиад по физике и математике 2010–2011 уч. г. Им необходимо до 15 мая 2011 г. выслать в ФЗФТШ выполненную вступительную работу по физике и математике вместе с копиями дипломов, подтверждающих участие в перечисленных выше олимпиадах.

Тетрадь с выполненными заданиями (по физике и математике) высылайте по адресу: 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9, ФЗФТШ при МФТИ.

Вступительное задание по физике и математике ученик выполняет самостоятельно в одной школьной тетради на русском языке, сохраняя тот же порядок задач, что и в задании. Тетрадь нужно выслать в конверте простой бандеролью (только не сворачивайте в трубку). На внутреннюю сторону обложки тетради наклейте справку из школы, в которой учитесь, с указанием класса.

На лицевую сторону обложки наклейте лист бумаги, четко заполненный по образцу:

_{(таблица заполняется методистом ФЗФТШ)}

1. Республика, край, область Кемеровская область

2. Фамилия, имя, отчество Чистова Галина Сергеевна

3. Класс, в котором учитесь восьмой

4. Номер школы 35

5. Вид школы (обычная, лицей, гимназия, с углубленным изучением предмета) лицей

6. Подробный домашний адрес 654041, г. Новокузнецк, (с указанием индекса), ул. Волжская, д. 74, кв. 3, телефон, e-mail e-mainame = "note" [e-mail]

7. Адрес школы и телефон, 654041, г. Новокузнецк, факс, e-mail ул. Циолковского, д. 65, тел.[phone], [e-mail]

8. Каким образом к вам попало вступительное задание?

Для получения ответа на вступительное задание и для отправки вам первых заданий обязательно вложите в тетрадь два одинаковых бандерольных конверта размером 160x230 мм. На конвертах четко напишите свой домашний адрес.

ОЧНО-ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (обучение в факультативных группах)

Тел./факс [phone], e-mainame = "note" [e-mail]

Факультативные группы могут быть организованы в любом общеобразовательном учреждении двумя преподавателями — физики и математики, в отдельных случаях разрешается обучение по одному предмету. Руководители факультатива принимают в них учащихся, успешно выполнивших вступительное задание ФЗФТШ.

Группа (не менее 7 человек) принимается в школу, если директор общеобразовательного учреждения сообщит в ФЗФТШ фамилии, имена, отчества ее руководителей и поименный алфавитный список обучающихся (Ф. И. О. полностью с указанием класса текущего учебного года и итоговых оценок за вступительное задание по физике и математике, адрес, телефон, факс и e-mail школы. Все эти материалы и конверт для ответа о приеме в ФЗФТШ с обратным адресом одного из руководителей следует выслать до 25 июня 2011 г. по адресу:

141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9, ФЗФТШ при МФТИ (с пометкой «Факультатив»). Тетради с работами учащихся не высылаются.

Работа руководителей факультативов может оплачиваться общеобразовательным учреждением как руководство профильными факультативными занятиями по предоставлении ФЗФТШ при МФТИ соответствующих сведений.

Руководители, работающие с учащимися, будут в течение учебного года: получать учебно-методические материалы (программы по физике и математике, задания по темам программ, решения заданий с краткими рекомендациями по оценке работ учащихся); приглашаться на курсы повышения квалификации учителей физики и математики, проводимые на базе МФТИ. Работы учащихся проверяют и оценивают руководители факультативных групп, а в ФЗФТШ ими высылаются ведомости с итоговыми оценками по каждому заданию и итоговая ведомость за год.

ОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (обучение в вечерних консультационных пунктах)

Тел. [phone], e-mainame = "note" [e-mail]

Для учащихся Москвы и Московской области по программе ФЗФТШ работают вечерние консультационные пункты. Набор в них проводится по результатам вступительных экзаменов по физике и математике и собеседования, которые проходят во второй половине сентября.

Программы ФЗФТШ при МФТИ являются профильными дополнительными образовательными программами и едины для всех отделений.

Кроме того, ученикам всех отделений будет предложено участвовать в физико-математической олимпиаде «ФИЗТЕХ — 2011», которая, как правило, проводится на базе МФТИ и в ряде городов России в конце марта, в других очных и заочных олимпиадах МФТИ и его факультетов. Для учащихся 9 — 11 классов на базе МФТИ работает субботний лекторий по физике и математике по программе ФЗФТШ. Лекции читают преподаватели института (как правило, авторы заданий).

Подробнее об этих мероприятиях можно прочитать на сайте ФЗФТШ http://www.school.mipt.ru.

По окончании учебного года учащиеся, успешно выполнившие программу ФЗФТШ, переводятся в следующий класс, а выпускники (11 кл.) получают свидетельство об окончании школы с итоговыми оценками по физике и математике.

Ученикам, зачисленным в ФЗФТШ, будет предложено оплатить безвозмездный целевой взнос для обеспечения учебного процесса в соответствии с уставными целями школы.

Сумма взноса может ориентировочно составлять для учащихся заочного отделения 2000–3000 руб.

в год, для очного 3500–6000 руб. в год, для очно-заочного 2800–4500 руб. (с каждой факультативной группы) в год.

Для учащихся Украины работает Киевский филиал ФЗФТШ при МФТИ (обучение платное). Желающим в него поступить следует высылать работы по адресу: 03680, Украина, г. Киев, б-р Вернадского, д. 36, ГСП, Киевский филиал ФЗФТШ при МФТИ. Тел: [phone].

Для учащихся из зарубежных стран возможно только платное обучение на заочном и очно-заочном отделениях.

Внимание! Прислав нам решенное вступительное задание, вы даете согласие на обработку ваших персональных данных (в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ), которые будут использованы исключительно для отправки вам материалов по почте и учета вашей успеваемости.

Номера задач, обязательных для выполнения (заочное и очно-заочное отделения) приводятся в таблице:

_{Номера классов указаны на текущий 2010–2011 учебный год.}

ФИЗИКА

Задача 1. Ученик начинает наполнять водой первоначально пустой сосуд с вертикальными стенками, измеряя при этом уровень воды. Скорость поступления воды в сосуд m₀= 50 г/с. По результатам измерений учеником был построен график зависимости уровня воды в сосуде от времени (см. рис.).

Определите:

1) скорость поднятия уровня воды;

2) площадь поперечного сечения сосуда.

Задача 2. Катер, поднимавшийся вверх по реке, встретился у моста с плотом и продолжил движение. Повернув назад через время τ = 1 ч, катер догнал плот на расстоянии L = 4 км от моста ниже по течению. Определите скорость течения реки. Скорость катера относительно воды (скорость катера в стоячей воде) постоянна во время всего движения.

Задача 3. Стержень состоит из двух цилиндрических стержней одинакового сечения. Первый стержень изготовлен из материала плотностью ρ₁ и имеет длину l₁. Второй стержень изготовлен из материала с большей плотностью. Если отрезать от первого стержня часть длиной Δl = 0,5l₁ то масса всего стержня уменьшится на 10 %. Как изменилась бы масса всего стержня, если бы только от второго стержня отрезали часть, равную половине его длины?

Задача 4. При взвешивании пустого сосуда показания динамометра Р₁ = 2Н. После доливания в сосуд неизвестной жидкости объемом V = 200 мл показания динамометра стали Р₂ = 3,6Н. Какова плотность налитой в сосуд жидкости?

Задача 5. При измерении давления в озере с пресной водой в точках, находящихся на одной вертикали, оказалось, что давление Р₁ воды на расстоянии h = 5 м от дна в 3 раза больше давления Р₂ на глубине h = 5 м.

Определите глубину озера в данном месте. Атмосферное давление равно Р₀ = 105 Па, g = 10 Н/кг.

Задача 6. Определите наименьшую площадь плоской однородной льдины толщиной h = 50 см, способной удержать на воде автомобиль массой М = 1,5 т. Поверхность льдины не заливается водой.

Задача 7. Груз массой m₁ = 300 кг поднимают подъемным краном с постоянной скоростью на высоту h = 20 м за время t₁ = 60 с. Определите мощность, развиваемую мотором крана. За какое время на ту же высоту будет равномерно поднят груз массой m₂ = 200 кг? Считать, что мощность мотора крана одинакова в обоих случаях.

Задача 8. На сколько километров пути хватит V = 10 л бензина для автомобиля, двигатель которого развивает при скорости v = 54 км/ч полезную мощность Р = 69 кВт и имеет КПД 40 %? Удельная теплота сгорания бензина q = 4,6∙107 Дж/кг, плотность бензина ρ = 800 кг/м3.

Значение КПД двигателя определяется отношением полезной работы к количеству теплоты, выделившемуся при сгорании топлива.

Задача 9. В сосуд с водой при температуре t = 20 °C помещают лед при температуре t₀ = 0 °C. После того как лед частично растаял и установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса льда уменьшилась на m_л = 84 г. Определите начальную массу воды в сосуде. Удельная теплоемкость воды с_в = 4200 Дж/(кг∙К), удельная теплота плавления льда λ_л = 330 кДж/кг. Теплоемкостью сосуда и потерями теплоты пренебречь. Опыт проводился при нормальном атмосферном давлении.

Задача 10. В осветительном приборе, работающем от сети напряжением 220 В, используются три одинаковые параллельно соединенные лампочки накаливания. Каждая из них при напряжении 220 В имеет номинальную мощность 75 Вт. Одна из ламп перегорела, и ее заменили на энергосберегающую лампу, потребляющую при том же напряжении на 80 % меньше электроэнергии, чем лампочка накаливания. Как и на сколько изменится сила тока, потребляемая осветительным прибором? Сопротивлением проводов пренебречь.

Задача 11. Автомобиль разгоняется с места по прямолинейному участку дороги со скоростью v = 108 км/ч за время τ = 10 с. Во сколько раз отличаются расстояния, пройденные автомобилем за первую и последнюю секунды разгона? Движение автомобиля считать равноускоренным.

Задача 12. Брусок массой m = 2,8 кг перемещают вверх вдоль вертикальной стены, прикладывая направленную под углом а к вертикали силу Р, модуль которой равен 70 Н. Найдите ускорение бруска, если известно, что sin α = 0,6, а коэффициент трения скольжения между стеной и бруском μ = 0,4. Считать g = 10 м/с2.

Задача 13. На конце однородного стержня длиной L = 2 м и массой М = 1 кг закреплено пустое ведро такой же массы. Стержень подвешен таким образом, что вся конструкция находится в равновесии, при этом стержень располагается горизонтально. В ведро доливают некоторое количество воды. Для того чтобы стержень остался в равновесии, точку подвеса пришлось передвинуть на l = 30 см. Какой объем воды налили в ведро?

Задача 14. На сайте одной из фирм, занимающихся организацией полетов на аэростатах (воздушных шарах), указаны основные характеристики теплового аэростата модели «07АТН»: объем, занимаемый воздухом в аэростате, равен V = 2000 м3, масса оболочки и оборудования (газовые горелки для подогрева воздуха + баллоны) составляет m₁ = 250 кг. До какой температуры следует прогреть воздух внутри оболочки, чтобы аэростат смог поднять пилота и двух пассажиров (m_п = 250 кг)? При расчетах принять температуру окружающего воздуха, равной t = 15 °C, его давление, равным нормальному атмосферному давлению, а оболочку считать тонкой и нерастяжимой.

Задача 15. Два моля идеального одноатомного газа находятся в равновесном состоянии при температуре Т₁ = 250 К. Газ сначала нагревают изобарно, а затем изохорно. В результате давление газа увеличилось на 20 %, а объем увеличился в 1,5 раза. Какую суммарную работу совершил газ? Какое суммарное количество теплоты он получил в этих двух процессах?

Задача 16. Маленький проводящий шарик массой m = 90 мг подвешен в вакууме на легкой непроводящей нити и имеет заряд q₁ = 10 нКл. После того, как под шариком на одной с ним вертикали на расстоянии r = 10 см от него поместили такой же шарик, имеющий некоторый отрицательный заряд, сила натяжения нити увеличилась на 30 %. Шарики приводят в соприкосновение и разводят на прежнее расстояние. Найдите новое значение силы натяжения нити.

МАТЕМАТИКА

1. Решите уравнение:

(х — 2)3 + (х + 2)3 = 2(х — 3) (х2 + 3х + 9).

2. Решите неравенство:

(5(4 — Зх)/6) — (2(3х + 4) — 5(6x + 1)/14) >= (2х — 4)/21