Загадки про лампочку (часть 3)

Этот маленький цветок
Головою вниз растёт.
  
С потолка свисает груша,
И не думай грушу кушать!
Светится, как солнце,
Уронишь — разобьётся.

Золотая птичка
Вечером в дом влетает,
Весь дом освещает.
 
Провели под потолок
Удивительный шнурок.
Привинтили пузырёк —
Загорелся огонёк.

Она снаружи вроде груши,
Висит без дела днём,
А ночью освещает дом.
 
Дом — стеклянный пузырёк,
А живёт в нём огонёк,
Днём он спит,
А как проснётся —
Ярким пламенем зажжётся.

Ответ на все зашадки один и тот же - ЛАМПОЧКА

Еще загадки про лампочку ищите здесь:
Загадки (часть1) 
Детские загадки про лампочку (часть 2)
Загадки про лампочку (часть 3)
Игра-головоломка "Лампочки в электрической цепи"  
Головоломки про лампочки (часть4)

Головоломки про лампочки (загадки часть 4)

Есть 100 лампочек. Сначала их все зажгли. Потом у каждой второй поменяли состояние. Потом поменяли состояние у каждой третьей. И так далее, пока наконец не поменяли состояние у сотой. Вопрос - сколько лампочек останется гореть?

Ответ: 
Гореть будут те лампочки, которые переключили четное число раз. Это будут лампочки, номера которых являются квадратами. То есть 1, 4, 9, 16,...100. Всего 10 лампочек.

Лампочки на елке

Новогодняя ёлка была украшена гирляндой электрических лампочек, соединенных последовательно. Одна лампочка перегорела. Её выбросили и составили снова цепь. Стала ли гирлянда гореть ярче или наоборот, померкла оттого, что лампочек стало меньше?

Ответ:

: U=J*R. Общее сопротивление гирлянды уменьшилось, а напряжение в сети осталось прежним. Поэтому гирлянда будет гореть ярче.


100 заключённых и одна лампочка

В тюрьме в одиночных камерах содержится 100 заключённых. Есть также одна центральная комната с лампочкой. В начале задачи эта лампочка выключена. Горит она или нет – из камер не видно. Каждый день охрана случайно выбирает одного заключённого, и он может зайти в эту комнату и включить или выключить лампочку, если он хочет. Также у него есть право сделать заявление о том, что все 100 заключённых побывали в этой комнате. Если его утверждение истинно, всех заключённых выпускают и принимают в общество гениальных людей MENSA. Если утверждение ложно, то следующим же утром всех расстреливают. Поэтому такое заявление следует делать только при 100% уверенности. Перед началом "эксперимента" заключённые могут собраться и выработать план. В дальнейшем все контакты между ними исключены.
Возможен ли такой план действий, что в конце концов кто-то из заключённых может сделать правильное утверждение?

Ответ:
Узники выбирают одного определённого человека (будем называть его “счётчиком”), который будет считать узников по такой системе: если, приходя в комнату, он обнаруживает, что свет включён, то он прибавляет к уже посчитанному числу узников единицу и выключает свет, если же свет не горит, то он, ничего не меняя, возвращается обратно в свою камеру. Каждый из оставшихся узников действует по такому правилу: если, приходя в комнату, он обнаруживает, что свет не горит, и он до этого ни разу не включал свет, то он его включает. В остальных случаях он ничего не меняет. Когда число посчитанных узников становится равным 99, “счётчик” говорит, что все узники уже побывали в комнате.
Действительно, каждый узник, кроме “счётчика”, включит свет в комнате не более одного раза. Когда “счётчик” насчитает 99, он может быть уверен, что все остальные узники уже побывали в комнате хотя бы раз, кроме того он сам уже побывал в комнате. Получается, что к этому моменту все узники заведомо побывали в комнате хоть раз.

Остаётся доказать, что каждый из 99 узников включит свет. Предположим, что это не так – свет будет включён менее 99 раз. Тогда, начиная с некоторого дня n, свет включаться не будет. Так как никакой заход в комнату не будет для счётчика последним, он побывает в комнате после этого дня (например, на m-й день, m>n). Если свет при этом горел, он его выключит. Значит, начиная с (m+1)-го дня свет будет всё время выключен. Рассмотрим узника, который свет ещё ни разу не зажигал. Так как и для него никакой заход в комнату не последний, он побывает в комнате после m-го дня. Но тогда он должен включить свет – противоречие.



Головоломка
Можно ли в поезде, состоящем из N замкнутых в кольцо вагонов, определить число N, если разрешается только ходить по вагонам и включать и выключать свет; исходно в каждом вагоне свет либо включён, либо выключен.

Определить число N можно разными способами, приведём два решения.

Решение первое. Зайдём в любой вагон — будем считать его первым — и, если там горит свет, выключим его. Теперь перейдём в соседний вагон слева — во второй, включим в нём свет (или оставим включённым) и вернёмся в первый, чтобы удостовериться, что света по-прежнему там нет. Опять идём влево, в третьем вагоне включим свет, снова вернёмся для проверки в первый и т. д. В какой-то момент, вернувшись в первый вагон, обнаружим, что в нём свет горит. Значит, круг замкнулся: последний вагон, в котором мы включили свет, и есть первый, он же — (N+1) по счёту.
Подсчёт показывает, что число переходов из вагона в вагон в этом случае равно 2×(1+2+…+N)=2×N(N+1)/2=N(N+1). 

Решение второе. Зайдём в любой вагон, на сей раз для удобства будем считать его нулевым. В первом вагоне слева выключим свет, пройдём через нулевой и в первом вагоне справа включим свет. Снова пойдём через нулевой налево и выключим свет во втором левом вагоне. Затем отправимся направо и включим свет во втором вагоне справа и т. д. Слева от нулевого будут идти одни тёмные вагоны, справа — одни светлые. В какой-то момент, дойдя до последнего вагона слева, где мы выключили свет, обнаружим, что теперь в нём свет горит. Значит, при движении вправо мы там его включили и два полукруга тёмных и светлых вагонов сомкнулись. Определим, сколько сделано переходов.
Пусть N чётно. Влево будет пройдено 1+2+...+...N/2 вагонов, вправо — столько же. Поскольку каждый раз мы возвращаемся в нулевой вагон, надо умножить на 2. Соединение двух полукругов определится ещё через N/2 переходов. Значит, общее число переходов равно 4×(1+2+...+N/2)+N/2=4((1+N/2)N/2)/2+N/2=((2+N)N+N)/2=(N²+3N)/2=N(N+3)/2. При нечётных N вычисления немного отличаются, но формула совпадает с данной.
Первое решение логически проще, а второе алгоритмически вдвое экономнее (за счёт того, что организовано встречное движение по вагонам) — для определения числа N требуется порядка N²/2 переходов вместо N²

Загадки (часть1) 
Детские загадки про лампочку (часть 2)
Загадки про лампочку (часть 3)
Игра-головоломка "Лампочки в электрической цепи" 

Игра "Лампочки в электрической цепи"

Игры с физикой - Шкатулка-Головоломка


Перед вами весьма увлекательная игра головоломка, в которой вам предстоит замкнуть электрическую цепь. Причём замкнуть не просто так. Ваша цель – добиться того, чтобы ток был подведён абсолютно ко всем лампочкам. Игра довольно увлекательная и заставляет вас изрядно потрудиться. К счастью, у вас нет никаких ограничений. Правда количество шагов всё же фиксируется, так что если вы хотите не просто распутать головоломку, а и поставить свой персональный рекорд, старайтесь не делать лишних движений. Удачи!

 

Физическая загадка про лампочку

Если поместить лампочку в микроволновку, она начнется светиться. Даже перегоревшая лампочка способна гореть в микроволновке.  Почему горит лампочка?

Ответ:
Электромагнитные волны проникают через стекло и, создавая вихревые токи на поверхности вольфрамовой нити, нагревают ее. Нить раскаляется и светит. Светит до тех пор, пока не расплавится стекло, и газ внутри колбы (аргон в нашем случае) не улетучится наружу.

В люминесцентной лампе свечение видно за счет преобразования ультрафиолетового излучения в видимый свет посредством люминофора (специального вещества, которым покрыты внутренние стенки колбы). УФ излучение появляется из-за прохождения тока через газ, содержащийся в лампе. Ток, в свою очередь, появляется на телах накаливания так же, как и в случае с обычной лампой.

В лампочке с оборванной нитью накаливания из-за микроволн образуется электрическая дуга, которая позволяет увидеть свечение.

Еще загадки про лампу:
Загадки (часть1) 
Детские загадки про лампочку (часть 2)
Загадки про лампочку (часть 3)
Игра-головоломка "Лампочки в электрической цепи" 
Головоломки про лампочки (часть4) 

Лампочка будущего

Лампа с нитью накаливания отходит в прошлое и на смену ей приходят светодиоды. Что такое светодиод и как он работает? Современный светодиод представляет собой достаточно сложный полупроводниковый прибор, при производстве которого используются разнообразные технологии из области физики, химии и электротехники.

Светильники и лампы на основе светодиодов потребляют примерно в 6 раз меньше электричества, чем аналогичные приборы на основе ламп накаливания и люминесцентных ламп. У электрической лампочки внутри есть нить накаливания, которая нагревается до температуры в 2500 градусов, а затем начинает светиться. 96% потребляемой электроэнергии уходит как раз на то, что бы разогреть вольфрамовую нить. Светодиод теряет на нагрев всего 4 процента энергии, то есть он светит, но не греется.

Производство светодиодов – сложный технологический процесс, детали которого разные варьируются, в зависимости от производителя.


ЧИПЫ

Эпитаксия. Любой светодиод имеет в своей основе кристалл (чип), который при протекании тока излучает свет.Первым этапом создания светодиода является послойное «выращивание»кристалла, методом осаждения металлоорганических соединений из газообразной фазы.«Выращивание» происходит в специальных помещениях, т.н. «чистых комнатах», в которых поддерживаются особые условия и является обязательным ношение спецодежды - ведь даже пылинка может свести на нет весь процесс. Выращенная пленка разделяется на большое количество чипов (несколько тысяч), которые затем попадают в корпус светодиода. Конкретные параметры данного технологического процесса являются наиболее охраняемым секретом любого производителя светодиодных чипов, ведь структура и качество кристалла влияют на то, как он будет излучать свет.


СВЕТОДИОДЫ

Корпусирование. На этом этапе светодиодный кристалл помещается в корпус и соединяется с ним золотой нитью – это и есть основа будущего светодиода. В итоге получается уже наполовину готовый светодиод, который светит синим цветом, неприятным человеческому глазу.

Нанесение смеси.Для достижения комфортного и привычного человеческому глазу цвета свечения, на светодиод наносится специальная смесь – люминофор. Именно состав смеси определяет будущую цветовую температуру лампы или светильника: холодный белый, нормальный белый, теплый белый или дневной белый.


СВЕТИЛЬНИКИ 

Монтаж светодиодов. В зависимости от типа светильника, варьируется количество светодиодов, которое размещается на одном модуле. Этот процесс называется SMD-монтаж и выполняется специальной машиной. Готовый модуль (плату) после тщательной проверки помещают в лампочку или светильник и именно она является источником света.

Подготовлено на основе материалов с сайта российского производителя светодиодов -  компании «Оптоган» и Оптоган. Наука и Технологии.