Решение

Городская олимпиада (3-й этап) 2019 10 класс № 3
1.1

1.1 Давление описывается известной формулой

2.1

2.1 Сила взаимодействия определяется законом всемирного тяготения И. Ньютона

2.2

2.2 Сила взаимодействия между нулевым и -тым шариками равна

При сила взаимодействия стремится к нулю

2.3

2.3 Так как для гравитационных сил справедлив принцип суперпозиции. То сила, действующая на крайний шарик, равна сумме сил, действующих со стороны всех шариков

Для численного расчета удобно провести последовательное суммирование по рекуррентной формуле

При сила взаимодействия стремится к предельному значению

2.4

2.4 Запишем в явном виде выражение для силы при больших , используя непосредственно закон всемирного тяготения

Из этой записи следует, при очень больших данное отношение ведет себя так же, как гармонический ряд, т.е.

Известно, что сумма такого ряда стремится к бесконечности, причем так же, как , иными словами

Таблица 1. Результаты расчетов.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10