Площадь застекленной части окна, имеющего форму прямоугольника, завершенного сверху полукругом, равна $\displaystyle S=\frac{a}{2}\left(p-\frac{\pi+4}{4}a\right)$, где $a$ — ширина окна, $p$ — его периметр. Меняя $a$ (и сохраняя $p$ постоянным), можно добиться того, что окно будет пропускать наибольшее количество света. Найти соответствующее значение $a$.
Ответ:
Решение:
Если из круглой пластинки жести радиуса $R$ вырезать сектор с углом $\alpha$ и свернуть из него коническую воронку, то ее объем будет равен $\displaystyle V=\frac{R^3\alpha^2}{24\pi^2}\sqrt{4\pi^2-\alpha^2}.$ При каком значении $\alpha$ объем будет наибольшим?
Ответ:
Решение:
Полезная мощность электродвигателя вычисляется по формуле $P=UI-I^2R-a$, где $R$ — внутреннее сопротивление, $U$ — напряжение, $a$ — потери холостого хода при напряжении $U$. При какой величине тока $I$ полезная мощность будет наибольшей?
Ответ:
Решение:
Объем цилиндрической балки длины $l$, вырезанной из бревна (имеющего форму усеченного конуса) и соосной с ним, равен $V=al(l-b)^2$, где $a$ и $b$ — положительные постоянные, зависящие от размеров бревна (длина меньше, чем $b$, но больше, чем $b/3$). При каком значении $l$ объем такой балки будет наибольшим?
Ответ:
Решение:
Освещенность границы круглой площадки радиуса $R$ помещенным на высоте $h$ над ее центром источником света равна $\displaystyle E=\frac{kh}{\left(h^2+R^2\right)^{3/2}}$, где $k$ — постоянная. Найти значение $h$, при котором освещенность границы будет наибольшей.
Ответ:
Решение:
Чтобы сдвинуть с места тело, лежащее на горизонтальной плоскости, нужно приложить силу $\displaystyle F=\frac {\mu mg}{\cos\alpha +\mu\sin\alpha }$, где $\alpha$ — угол между горизонтальным направлением и вектором силы, $m$ — масса груза, $\mu$ — коэффициент трения. Под каким углом следует приложить силу, чтобы ее величина была наименьшей?
Ответ:
Решение:
Мощность $P$, отдаваемая электрическим элементом, определяется формулой $P=E^2R/(r+R)^2$, где $E$ — постоянная электродвижущая сила элемента, $r$ — постоянное внутреннее сопротивление, $R$ — внешнее сопротивление. Каким должно быть внешнее сопротивление $R$, чтобы мощность $P$ была наибольшей?
Ответ:
Решение:
Сопротивление $f$ дороги движению автомобиля при скорости $V$ км/ч на мягкой грунтовой дороге выражается формулой $f=36{,}5-3V/4+V^2/30$. Определить скорость $V$, при которой сопротивление будет наименьшим.
Ответ:
Решение:
Зависимость управленческих расходов $R$ на предприятии от продукции $P$ выражается формулой $R=aP+b/(c+P)+d$, где $a$, $b$, $c$ и $d$ — положительные константы. При каком значении $P$ расходы $R$ достигнут минимума?
Ответ:
Решение:
Сила натяжения каната, удерживающего груз на наклонной плоскости, равна $F=mg(\mu\cos\alpha +\sin\alpha)$, где $\alpha$ — угол наклона плоскости, $m$ — масса груза, $\mu$ — коэффициент трения. При каком значении $\alpha$ ($0<\alpha<\pi/2$) сила натяжения каната будет наибольшей?
Ответ:
Решение:
Сопротивление $f$ дороги движению автомобиля при скорости $V$ км/ч на хорошем шоссе выражается формулой $f=24-2V/3+V^2/30$. Определить скорость $V$, при которой сопротивление будет наименьшим.
Ответ:
Решение:
Если из круглого бревна диаметром $d$ вырезать балку с прямоугольным сечением, основание которого равно $x$, опереть ее на концах и равномерно нагрузить, то ее стрела прогиба будет равна $\displaystyle f=\frac {k}{x\left(d^2-x^2 \right)^{3/2}}$. Найти значение $x$, при котором балка обладает наибольшей жесткостью.
Ответ:
Решение:
Измерения, проведенные в различных местах реки, покрытой льдом, показали, что скорость воды для разной глубины $x$ изменяется по закону $V=b\ln x+a+kM\ln(t-x)$. На какой глубине скорость течения наибольшая?
Ответ:
Решение:
КПД электродвигателя вычисляется по формуле $\displaystyle \eta =\frac{UI-I^2R-a}{UI}$, где $R$ [Ом] — внутреннее сопротивление, $U$ [В] — напряжение, и $a$ [Вт] — потери холостого хода при напряжении $U$. При какой величине тока $I$ КПД будет наибольшим?
Ответ:
Решение:
Тонкопроводящий кабель состоит из медного провода с изоляцией. Скорость телеграфирования вычисляется как $\displaystyle V=Ax\ln(1/x)$, где $x$ — отношение радиуса медного провода к толщине изоляции. При каком значении $x$ скорость телеграфирования будет наибольшей?
Ответ:
Решение:
Сопротивление $f$ дороги движению автомобиля при скорости $V$ км/ч на плохом шоссе выражается формулой $f=28-0{,}25V+0{,}02V^2$. Определить скорость $V$, при которой сопротивление будет наименьшим.
Ответ:
Решение:
В коническом сосуде, заполненном водой, напряжение $q$, стремящееся разорвать его по кругу, параллельному основанию, выражается формулой $q=b(h-y)(h+2y)$, где $h$ — высота сосуда, $y$ — расстояние до уровня жидкости, $b$ — некоторая постоянная. На какой глубине $y$ это напряжение будет наибольшим?
Ответ:
Решение:
Объем газов, удаляемых из топки котла в дымовую трубу благодаря тяге, может быть выжен формулой $\displaystyle V=a\sqrt {\frac {T_0}{T}-\left (\frac {T_0}{T}\right )^2},$ где $T$ — средняя температура газов в трубе, $T_0$ — (абсолютная) температура воздуха вне трубы, $a$ — некоторая постоянная. При каком значении $T$ тяга будет наиболее выгодной?
Ответ:
Решение:
В коническом сосуде, заполненном водой, напряжение $p$, стремящееся разорвать его по образующей, выражается формулой $p=ay(h-y)$, где $h$ — высота сосуда, $y$ — расстояние до уровня жидкости, $a$ — некоторая постоянная. На какой глубине $y$ это напряжение будет наибольшим?
Ответ:
Решение:
Сопротивление $f$ дороги движению автомобиля при скорости $V$ км/ч на булыжной мостовой выражается формулой $f=29-2V/3+V^2/15$. Определить скорость, при которой сопротивление будет наименьшим.
Ответ:
Решение: