Люблю решать задачки

Мишаня Дундило
1.  Задачка на охват точек ломаной линией.  Дан квадрат с точками на пересечениях сторон и осей симметрии - всего 9, как показано на рисунке.  Требуется, не отрывая карандаша от бумаги, провести ломаную, пересекающую все точки и состоящую не более чем из четырех прямолинейных отрезков.

- Аааааааааааа, - закричат не своими голосами скептики, пробившиеся над задачей час и более - нельзя этого сделать!  Правильный ответ: можно.


2.  Задачка по теплообмену.  Даны две емкости, в первой из которых находится литр горячей воды (предположим, 100 ° С), во второй - литр холодной (0 ° С ).  Возможна теплопередача только между этими двумя емкостями, тепловое взаимодействие со средой исключается.  Допускается использование дополнительного оборудования, например, третьей емкости.  Требуется осуществить процесс теплообмена так, чтобы в итоге нагреваемая вода оказалась теплее  нагревающей.

- Аааааааааааа, - закричат не своими голосами воинствующие догматики, - у Дундилы крыша поехала, это невозможно!  Дундила не знает второго начала термодинамики!  Еще Р. Клаузиус (1850) доказал, что теплота не может переходить от более холодного тела к более тёплому.

Понять оппонентов можно - задача на первый взгляд кажется неразрешимой и даже глупой.  Тем не менее она решается!

Теплотехники - чур не подсказывать, молчите!  Задачка предлагается не вам (она для вас семечки, тьфу), а свежим читателям, желающим потренировать свою сообразительность и выдумку.

3.  Ну, самая простая и "малофигурная".  Входной параметр только один — R, радиус полушара, лежащего плоскостью на горизонтальной поверхности.  С макушки полушара под действием силы тяжести начинает скатываться, точнее - скользить маленький шарик (размерами его пренебречь, равно как трением и сопротивлением воздуха).  Спрашивается: на какой высоте шарик оторвется от поверхности?
Сия задачка досталась мне на вступительном экзамене по физике в вуз и до того понравилась, что я ее запомнил.

************

Кстати, интересное продолжение: определить, на каком расстоянии от основания полусферы шарик упадет, и каковы будут горизонтальная и вертикальная составляющие его скорости в точке падения.

4.  Расстояние между двумя поездами, стоящими друг напротив друга, равно А.

Одновременно происходят два события:
— поезда начинают движение, каждый со скоростью Vп
— от носа одного из паровозов отделяется муха и летит навстречу второму паровозу со скоростью Vм > Vп.

Столкнувшись с носом второго паровоза, муха с той же скоростью Vм возвращается обратно, потом отскакивает от носа первого паровоза, и так далее — до момента, пока поезда не столкнутся и муху не прихлопнет.

Вопрос: какое расстояние пролетит муха до своей гибели.

5. Источник света, равномерно интенсивный по всем направлениям, поднимают с пола на шнуре (высота подъема Н).  В стороне от стартовой точки, на расстоянии А от нее, измеряется интенсивность падающего света.  Ясно, что при Н=0 и Н=бесконечности эта интенсивность будет нулевой (в первом случае из-за "скользящего" падения света, во втором — из-за удаленности.  Также очевидно, что на какой-то высоте интенсивность будет максимальной.  Вопрос: какова эта высота?

Задачка очень просто решается дифференцированием (поиском экстремума), но есть решение средствами школьной математики.

6.  Сложить из шести спичек четыре равносторонних треугольника.
"Ааааааааааааа..." — слышу скептический вопль.

7.  И под конец — простейшая и изящнейшая задача.  Найти сумму бесконечного степенного ряда а + а^2 + a^3 + a^4 + ...+а^n ... ( a<1, n стремится к бесконечности).