Инженерный тур. 2 этап

В аптекарском саду выращивают ряд дикорастущих растений, являющихся ценным сырьем для производства полезных продуктов. Образцы были собраны на полях, расположенных в средней полосе России, а также завезены из ботанического сада.

Сопоставьте изображения растений (таблица 1.1) с их описанием (таблица 1.2).

Таблица: Растения

А		Б
В		Г
Д		Е
Ж		З

Известно, что из растений, выращиваемых на ферме, производят несколько лекарственных препаратов. Так, из компонентов некоторых растений получают мазь, которая имеет в составе ментол.

Вторым направлением продуктов производства ситифермы являются противомикробные, противопаразитарные и фунгицидные средства, сделанные с применением действующего вещества тимол.

Выберите растение, которые можно использовать для производства мази. В ответ занесите название растения из двух слов с маленькой буквы через пробел на русском языке, если растений несколько, перечислите их через запятую.

Известно, что из растений, выращиваемых на ферме, производят несколько лекарственных препаратов.

Так, из компонентов некоторых растений получают мазь, которая имеет в составе следующие действующие вещества: ментол, настой цветков календулы лекарственной.

Вторым направлением продуктов производства ситифермы являются противомикробные, противопаразитарные и фунгицидные средства, сделанные с применением действующего вещества тимол.

Выберите растения, которые нужны для получения противомикробного средства. Рекомендуется использовать наиболее доступные растения преимущественно непищевого применения. В ответ занесите название растения из двух слов с маленькой буквы через пробел на русском языке, если растений несколько, перечислите их через запятую.

Какая химическая формула характерна для такого вещества, как тимол? Запишите его химическое название согласно номенклатуре.

Вычислите массу ментола, находящегося в растениях, произрастающих на аквапонной установке, если известно, что общий прирост биомассы растений составляет \(5\) г в сутки, а полный цикл роста до сбора урожая занимает \(45\) суток. Во взрослом растении содержится до \(5\%\) ментола в пересчете относительно общей массы растения. Потери при сборе урожая составляют \(5\%\) от общей массы растения. Далее при обработке сырья отделяют \(30\%\) (по массе) корней и стеблей, а оставшуюся часть промывают, измельчают и выделяют ментол. При промывке и измельчении суммарно теряется до \(1/10\) общей массы.

Плотность ментола составляет \(890\) кг/м\(^3\), а молярная масса — \(156\) г/моль.

Вычислите объем полученного в процессе выращивания ментола с точностью до целого числа. В расчетах рекомендуется округление до сотых. В ответ занесите количество флаконов по \(2\) мл, необходимых для размещения всего полученного ментола.

Какие элементы, которые отсутствуют в составе урожая ситифермы, можно использовать для получения натуральной мази из задания 1.2, если известно, что она обладает универсальным противовоспалительным и охлаждающим эффектом? В ответ занесите последовательность цифр в порядке возрастания без пробелов и запятых.

1. Парафин.
2. Вода очищенная.
3. Серная кислота.
4. Настой цветков календулы лекарственной.
5. Настой ромашки лекарственной.
6. Изопропиловый спирт.
7. Воск пчелиный.
8. Вазелин.
9. Антибиотики.
10. Кристаллический йод.

Известно, что в лаборатории находятся три колбы емкостью 1 л каждая с питательными растворами, приготовленных с применением следующих составов:

1. 20 г сульфата аммония,
2. 55 г хлористого аммония,
3. 50 г нитрата аммония.

Рассчитайте массу азота в растворах каждого питательного состава. При расчетах округляйте значения до целого числа.

В ответ занесите меньшее из полученных значений.

В школе № 1 выпускной вечер, и 9Б класс приглашен на банкет. За каждым столом сидят по четыре человека. Подруги Лена и Катя не хотели сидеть отдельно от друзей и друг от друга и попросили поставить еще один стул. Известно, что все блюда подаются общими порциями на банкетные столы из расчета на четыре человека.

На столе лежит общее блюдо следующего состава:

• семена кунжута, 15 г;
• кубики яблока 200 г;
• огурец свежий 180 г;
• тунец слайсами по 15 г — 10 шт.

Рассчитайте количество калорий, характерное для порции, которую получил каждый из гостей за столом, если блюдо было разложено среди гостей за столом поровну, а Лена не любит огурцы и выбирает порцию без них, не кладя их на тарелку, но набирая остальные компоненты в том же количестве, что и остальные. Известно, что первой свою порцию положила Катя (гость 1), после нее Лена (гость 2), затем гости 3, 4 и 5 разложили поровну весь оставшийся салат.

В ответ занесите количество калорий, полученных гостем 4 с точностью до тысячной.

Известно, что человеку в процессе жизнедеятельности требуются питательные вещества, витамины, минералы, микро- и макроэлементы.

Рассчитайте количество салата из предыдущей задачи в граммах, необходимого для того, чтобы не превысить суточную рекомендуемую норму потребления калия и фосфора.

Ответ дайте с точностью до целого числа в граммах. При расчетах рекомендуется использовать среднее значение содержания компонентов на общую порцию салата без учета индивидуальных предпочтений гостей, а также использовать округление до сотых.

Содержанием калия в других компонентах блюда при решении задачи пренебречь.

Для организации процесса автономного высокоинтенсивного выращивания используются устройства, оснащенные системами автоматизации, датчиками и различными устройствами, которые можно объединять в различные сети и системы.

Ниже приведен код для Arduino, который позволяет управлять устройствами для выращивания, а именно: состоянием светодиодов №№ 1, 2, 3, моторов №№ 1, 2, считывать значения температуры и влажности воздуха.

const int ledPins[] = {9, 10, 11};  
const int motorPins[] = {5, 6};     
const int tempSensorPin = A0;
const int humiditySensorPin = A1;
 
int temperature = 0;
int humidity = 0;
int motorSpeeds[2] = {0, 0};
bool motorStates[2] = {false, false};
 
void setup() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(ledPins[i], OUTPUT); 
  }
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    pinMode(motorPins[i], OUTPUT); 
  }
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  temperature = analogRead(tempSensorPin);
  humidity = analogRead(humiditySensorPin);
 
  temperature = map(temperature, 0, 1023, -20, 50); 
  humidity = map(humidity, 0, 1023, 0, 100); 
 
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.println(temperature);
  Serial.print("Влажность: ");
  Serial.println(humidity);
 
  controlLEDs(temperature);
 
  controlMotors(temperature, humidity);
 
  delay(1500);
}
 
void controlLEDs(int temperature) {
  if (temperature > 30) {
    digitalWrite(ledPins[0], 1);
    digitalWrite(ledPins[1], 0);
    digitalWrite(ledPins[2], 0);
  } else if (temperature > 15 && temperature <= 30) {
    digitalWrite(ledPins[0], 0);
    digitalWrite(ledPins[1], 1);
    digitalWrite(ledPins[2], 0);
  } else {
    digitalWrite(ledPins[0], 0);
    digitalWrite(ledPins[1], 0);
    digitalWrite(ledPins[2], 1);
  }
}
 
void controlMotors(int temperature, int humidity) {
  if (temperature > 30) {
    motorSpeeds[0] = 255;  
    motorStates[0] = true;
  } else if (temperature < 15) {
    motorSpeeds[0] = map(temperature, -20, 15, 0, 180); 
    motorStates[0] = true;
  } else {
    motorSpeeds[0] = 0;
    motorStates[0] = false;
  }
 
  if (humidity < 40) {
    motorSpeeds[1] = map(humidity, 0, 40, 255, 0);  
    motorStates[1] = true;
  } else if (humidity > 60) {
    motorSpeeds[1] = 100;  
    motorStates[1] = true;
  } else {
    motorSpeeds[1] = 0;
    motorStates[1] = false;
  }
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    if (motorStates[i]) {
      analogWrite(motorPins[i], motorSpeeds[i]);
    } else {
      digitalWrite(motorPins[i], 0);
    }
  }
}

Выберите верные варианты ответов на вопросы.

1. Что произойдет, если температура составит 35 °C?

   1. Загорится первый светодиод.
   2. Загорится второй светодиод.
   3. Выключится первый мотор.
   4. Включится второй мотор на минимальной скорости.

2. Какая максимальная скорость установлена для моторов, если влажность 0% и температура 25 °C?

   1. Моторы выключены.
   2. Первый мотор работает на скорости 100, второй — на 255.
   3. Первый мотор выключен, второй работает на скорости 255.
   4. Оба мотора работают на скорости 180.

3. Что произойдет с моторами, если температура составит 10 °C, а влажность будет 50%?

   1. Первый мотор выключен, второй работает на средней скорости.
   2. Первый мотор работает на скорости, пропорциональной температуре, второй выключен.
   3. Оба мотора выключены.
   4. Оба мотора работают на максимальной скорости.

4. При какой температуре включится третий светодиод?

   1. При температуре ниже 0 °C.
   2. При температуре ниже 15 °C.
   3. При температуре выше 30 °C.
   4. При температуре выше 50 °C.

5. Что произойдет, если влажность опустится ниже 40%, и температура составит 5 °C?

   1. Моторы не будут работать.
   2. Первый мотор включится на скорости 120, второй мотор выключен.
   3. Второй мотор будет работать на скорости, зависящей от влажности.
   4. Оба мотора будут работать на максимальной скорости.

6. Каким будет являться значение скорости первого мотора при температуре 15 °C?

   1. 0.
   2. 120.
   3. 180.
   4. 255.

7. При каких условиях включится второй мотор?

   1. Когда температура превысит 15 °C.
   2. Когда влажность будет равна 40%.
   3. Когда влажность превысит 60%.
   4. Когда температура и влажность ниже 20%.

8. Что произойдет со светодиодами, если температура будет ровно 25 °C?

   1. Загорится первый светодиод.
   2. Загорится второй светодиод.
   3. Загорится третий светодиод.
   4. Светодиоды не будут включены.

9. Какая скорость у второго мотора при влажности 55%?

   1. 255.
   2. 100.
   3. 0.
   4. 50.

10. Что произойдет при температуре \(-\)10 °C и влажности 35%?

    1. Первый мотор включится на минимальной скорости.
    2. Второй мотор включится на максимальной скорости.
    3. Оба мотора будут выключены.
    4. Все светодиоды будут выключены.

Для получения сухого измельченного сырья валерианы лекарственной существует несколько методов, один их которых описан в патенте https://patents.google.com/patent/RU2098115C1/ru.

Ознакомьтесь с описанной технологией и ответьте на следующие вопросы.

При каком соотношении валерианы (кг) и экстрагента (л) в запатентованном способе достигается оптимальный выход целевого вещества?

В ответ внесите соотношение в формате цифр и знаков без пробелов.

Выполните блок-схему описанной в примере 3 текста патента технологии с указанием основных технологических операций, входящих и выходящих потоков, а также технологических условий: концентрация экстрагента, температурные режимы и время выдерживания. Прикрепите файл в формате pdf в следующем шаге.

В лабораторию привезли образцы растений из открытого грунта.

Известно, что растения, собранные на этой территории, имеют некоторые внешние отклонения от эталонных образцов. Для получения более подробной информации о биохимическом составе в лаборатории провели следующий эксперимент. Листья растений собрали, тщательно промыли, высушили, измельчили, поместили в тигли и обуглили до состояния золы. Далее к золе добавили воду, вещество \(X\) в избытке. Затем в смеси образовался осадок, и по его соотношению рассчитали содержание различных веществ в составе листьев.

Что позволяет определить данная методика? В ответ внесите цифры верных ответов без запятых и пробелов в порядке возрастания.

1. Запас хлорофилла.
2. Продолжительность болезни по количеству патогенных микроорганизмов.
3. Количество вирусов.
4. Вещество-загрязнитель.
5. Запас витаминов.
6. Количество накопленного постороннего вещества.

Известно, что при попадании вещества \(X\) на бумагу, пропитанную нитратом свинца (II), происходит изменение цвета бумаги до черного, а при сгорании этого вещества происходит образование желтоватого налета на вносимых в пламя холодных предметах (проволочная петля, фарфоровая палочка).

О каком веществе идет речь?

В ответ запишите химическую формулу данного вещества.

Известно, что если обработать листья растения и получить золу, то при взаимодействии с концентрированной щелочью \(\ce{NaOH}\) из образовавшегося белого мутного осадка можно выделить химический элемент, присутствующий в фосфорных удобрениях и по сути являющийся металлом с гексагональной кристаллической решеткой.

О каком металле идет речь?

Содержится ли металл из предыдущей задачи в теле человека и какую функцию выполняет?

В ответ занесите выражения с маленькой буквы, через запятую, при необходимости.

Дан робот, который может двигаться в трехмерной координатной системе (\(XYZ\)). Он может выполнять четыре основные операции на заданных координатах: посадку растения, полив, внесение удобрений и выкорчевывание растения. Каждая операция требует, чтобы робот перемещался к точке в пространстве и совершал действие.

Есть три участка, на которых необходимо провести определенные работы. Координаты участков заданы тройками чисел \((x; y; z)\):

• Участок 1: 10 10 10. Посадка растения.
• Участок 2: 30 40 50. Полив.
• Участок 3: 60 20 80. Внесение удобрений.

Все участки находятся в пределах куба с длиной ребра 100 единиц (координаты от 0 до 100 по каждой оси). Робот начинает движение в точке \((0, 0, 0)\).

Задача состоит в том, чтобы минимизировать общее расстояние, которое робот пройдет при выполнении всех задач. Робот должен посетить все три участка и вернуться в начальную точку. Он может посещать участки в любом порядке.

Найдите минимальное возможное расстояние, которое робот пройдет за весь цикл выполнения задач.

Формат ответа: одно число с точностью до сотых — минимальное возможное расстояние, которое робот пройдет.

На ферме есть несколько водонапорных башен, каждая из которых наполнена определенным объемом воды. Есть также несколько полей, каждое из которых требует определенного объема воды для поддержания необходимой влажности. Поля и башни ограничены своими потребностями и возможностями.

Определите минимально возможный объем воды, который можно использовать для покрытия всех потребностей полей, учитывая доступные объемы воды из башен. Башни могут осушаться только полностью и только на конкретное поле, остатки не переносятся. Необходимо использовать воду из башен так, чтобы суммарно обеспечить все поля с минимальными потерями.

Напишите программу, которая выведет минимально возможный объем воды, который можно использовать для покрытия всех потребностей полей. Если потребности полей не могут быть удовлетворены с имеющимися объемами воды, программа должна вывести Impossible.

Формат входных данных

На вход поступает строка, содержащая:

• первое число — количество полей \(N\) \((1 \leqslant N \leqslant 100)\);
• далее \(N\) чисел — потребности каждого поля в воде;
• затем еще \(M\) чисел — объемы воды в башнях.

Все числа разделены пробелами.

На ферме есть несколько участков, каждый из которых требует определенного количества удобрений. Доступно несколько типов удобрений, каждое из которых имеет свою цену, эффективность и максимальное количество, которое можно использовать. Участки могут быть обработаны несколькими типами удобрений, но необходимо минимизировать общую стоимость при удовлетворении потребностей.

Напишите программу, которая подсчитывает общее количество затрат на удобрение участков в единицах стоимости. Если потребности участков не могут быть удовлетворены, программа должна вывести Impossible.

На вход поступает строка, содержащая:

• Первое число — количество полей \(N\) (\(1 \leqslant N \leqslant 100\)).
• Далее \(N\) чисел — потребность в удобрениях для каждого участка.

• Затем еще \(M\) наборов данных для \(M\) удобрений в следующем формате:

  • стоимость одной единицы удобрения этого типа;
  • эффективность удобрения этого типа — количество покрываемых единиц потребности одной единицей удобрения;
  • максимальное количество единиц удобрения, которое можно использовать.

Все числа разделены пробелами.

Тестовые данные

1

2 50 10 3 1 10 5 2 20 10 4 100

150