Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3225188
А
Аноним
17 мая 2025 11:15 · публичный вопрос
А
Аноним

Дюралюминий — сплав, необходимый для строительства самолетов. Основа сплава — алюминий, легирующие компоненты (в процентах по массе): ~ 5% меди, ~ 2% магния и ~ 0,5% марганца.…

Запрос пользователя

Дюралюминий — сплав, необходимый для строительства самолетов. Основа сплава — алюминий, легирующие компоненты (в процентах по массе): ~ 5% меди, ~ 2% магния и ~ 0,5% марганца. Несмотря на огромные трудности в 1941 г., связанные с началом Великой Отечественной войны, благодаря самоотверженному труду советских металлургов объём выпуска цельнометаллических самолётов сократился совсем незначительно, а с 1942 г. их производство росло ускоренными темпами. Представьте, что на склад доставлены металлические слитки алюминия, меди, магния и марганца. Каждого металла по одной тонне. Выплавка дюралюминия проводится в точном соответствии с прописью. Какого металла на складе останется больше, чем остальных?

Ответ нейросети
17 мая 2025 11:15

Давайте пошагово разберём задачу и найдем ответ.

Дано:

  • Есть слитки по 1 тонне каждого металла:

    • Алюминий: 1 т
    • Медь: 1 т
    • Магний: 1 т
    • Марганец: 1 т
  • Сплав — дюралюминий, основа — алюминий, и легирующие компоненты:

    • Медь: примерно 5%
    • Магний: примерно 2%
    • Марганец: примерно 0,5%

Задача:

  • Выплавить дюралюминий точно в соответствии с пропорциями.
  • Определить, какого металла останется больше после выплавки.

Шаг 1: Определение пропорций по массе

Пусть масса будущего сплава — \( M \).

Массовая доля легирующих элементов:

  • Медь: 5% → 0,05 \( M \)
  • Магний: 2% → 0,02 \( M \)
  • Марганец: 0,5% → 0,005 \( M \)
  • Алюминий — оставшаяся часть:
    \( 1 - (0,05 + 0,02 + 0,005) = 1 - 0,075 = 0,925 \)

Значит, пропорции по массе:

  • Алюминий: 92,5%
  • Медь: 5%
  • Магний: 2%
  • Марганец: 0,5%

Шаг 2: Расчёт возможного веса сплава при использовании исходных материалов

Поскольку у нас есть по 1 тонне каждого металла, то максимум, что мы можем сделать — это использовать всё доступное количество каждого металла в пропорциях.

Нам нужно определить, какая часть каждого металла будет использована, чтобы получить максимально возможный сплав.

Обозначим:

  • \( x \) — масса сплава, который можно приготовить, используя все доступные металлы.

Тогда:

  • Алюминий: \( 0,925x \)
  • Медь: \( 0,05x \)
  • Магний: \( 0,02x \)
  • Марганец: \( 0,005x \)

Поскольку у нас есть только по 1 тонне каждого металла, ограничивающим фактором является самый маленький из этих объёмов.

Рассчитаем для каждого металла, какое количество сплава можно получить, не превышая доступное количество:

  • Для алюминия: \( 0,925x \leq 1 \) → \( x \leq \frac{1}{0,925} \approx 1,081 \) т
  • Для меди: \( 0,05x \leq 1 \) → \( x \leq 20 \) т
  • Для магния: \( 0,02x \leq 1 \) → \( x \leq 50 \) т
  • Для марганца: \( 0,005x \leq 1 \) → \( x \leq 200 \) т

Самое ограничивающее условие — по алюминию: \( x \leq 1,081 \) т.

Чтобы не превышать количество алюминия, максимально можем получить около 1,081 тонны сплава.


Шаг 3: Распределение металлов при этой массе

Теперь определим, сколько каждого металла у нас уйдёт:

  • Алюминий: \( 0,925 \times 1,081 \approx 1,0 \) т (точно — 1 т)
  • Медь: \( 0,05 \times 1,081 \approx 0,054 \) т
  • Магний: \( 0,02 \times 1,081 \approx 0,022 \) т
  • Марганец: \( 0,005 \times 1,081 \approx 0,0054 \) т

Шаг 4: Какие металлы останутся?

Исходя изначально:

  • Алюминий: 1 т — полностью использован
  • Медь: осталось \( 1 - 0,054 \approx 0,946 \) т
  • Магний: осталось \( 1 - 0,022 \approx 0,978 \) т
  • Марганец: осталось \( 1 - 0,0054 \approx 0,9946 \) т

Ответ:
Металлы, которые изначально были на складе, после производства почти весь алюминий уйдёт в сплав, а оставшиеся металлы — магнитический остаток.

Но вопрос — "какого металла на складе останется больше, чем остальных" — то есть, после производства, какой металл останется в наибольшем количестве?

Учитывая, что алюминий полностью использован, он не останется — его все используют для производства.
Но остальные металлы остались с запасом, и из них самый большой остаток — марганец (~0,995 тонн).


ИТОГОВЫЙ ответ:

После изготовления сплава остаток на складе будет:

  • Медь: примерно 0,946 тонн
  • Магний: примерно 0,978 тонн
  • Марганец: примерно 0,995 тонн

Самый большой запас — у марганца.


Ответ:

На складе больше всего останется марганца.