Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете - [56]
Если скорость света уменьшить в два раза, рассвет будет наблюдаться в два раза раньше.
Если бы скорость света была в два раза меньше, восход солнца наблюдался бы в то же время, но один раз в двое суток.
Если вращение каким-то чудесным образом затормозится быстро, с поверхности Земли слетят, как с чертова колеса в парке аттракционов, не только все люди и животные, но и растения, а также автомобили, поезда, здания, воды рек, озер, морей и океанов… Конечно, такую махину, как Земля, настолько быстро затормозить ничто не может. Если же торможение будет происходить в течение многих миллионов лет, то после полной остановки сутки станут равны году. Тогда день будет продолжаться несколько летних месяцев, и животные и люди должны будут перемещаться в более прохладные места; несколько осенних месяцев будет закат, который сменится зимней ночью со страшными морозами, так что людям и зверям придется бежать назад; затем наступит несколько весенних месяцев восхода солнца. Сомнительно, чтобы при этом на Земле сохранилась высокоразвитая жизнь: ведь растения вряд ли смогут перенести попеременную многомесячную жару, а потом длительные морозы. К тому же резкие и очень длительные перепады температуры на разных полушариях вызовут сильнейшие ураганы.
Вначале нужно оценить массу атмосферы. Известно, что на каждый квадратный сантиметр земной поверхности давит столб воздуха с силой около 10 Н (точнее, 9,8), т. е. масса столба воздуха площадью 1 см>2 равна 1 кг. Радиус Земли – около 6000 км, площадь поверхности – 4π ∙ 6000>2 = 4,5 ∙ 10>8 км>2 = 4,5 ∙ 10>18 см>2. Итак, масса воздуха примерно равна 4,5 ∙ 10>15 т (более точное значение – 5,2 ∙ 10>15 т). За миллиард лет солнечное излучение «сдувает» около 2,5 ∙ 10>15 т, а за секунду – 2,5 ∙ 10>15 /10>9 ∙ 365 ∙ 24 ∙ 3600 = 2,5 ∙ 10>8 /3 ∙ 10>16 ~ 100 кг.
Кинетическая энергия метеорита идет на его нагрев, а также на нагрев воздуха. Можно в первом приближении предположить, что обе величины равны. Кинетическая энергия метеорита массой m равна E = mv>2/2, на его нагрев ушло mv>2/4. Предположим, что температура метеорита в космосе была равна 0 >°С (в полете к Земле он нагревался Солнцем). Тогда на нагрев метеорита до температуры плавления ушло m ∙ 0,456 ∙ (1538 – 20) ≈ 690m кДж, на само плавление – 272m кДж, на нагрев расплава до температуры кипения – m ∙ 0,820 ∙ (2870 – 1538) ≈ 1090m кДж и, наконец, на испарение – 6095m кДж. Из уравнения mv>2/4 = 8 150 000m (энергия в СИ должна быть выражена в джоулях, тогда скорость получим в единицах м/с) после сокращения на m получаем: v ≈ 5700 м/с.
Спуститься в сверхглубокую шахту человек пока не может. Другой вариант – побывать на дне самой глубокой впадины, расположенной на дне Тихого океана (11 км от поверхности). Там действительно побывало (с помощью батискафа) несколько исследователей. Однако можно подобраться к центру Земли еще ближе. Дело в том, что из-за вращения Земля – не идеальный шар, она приплюснута на полюсах: расстояние от ее центра до экватора равно 6378 км, а от центра до полюса – 6357 км, т. е. на 21 км меньше, что с лихвой перекрывает глубину Марианской впадины. Какой полюс выбрать? На Южном полюсе, чтобы добраться до уровня моря (а все расстояния от центра Земли даны именно до этого уровня), надо еще пробить ледяной щит Антарктиды и сам материк (несколько километров). На Северном полюсе, напротив, можно еще на пару километров опуститься на дно Ледовитого океана – технически для этого нет никаких препятствий.
Если речь идет о Северном полушарии, то зимой наша планета ближе к Солнцу, чем летом! 2 января (в перигелии) расстояние от Земли до Солнца равно 147,1 млн км, а 6 июля (в афелии) – 152,1 млн км. Разница слишком мала (около 3 %), чтобы объяснить и потепление, и увеличение светового дня, даже если бы Земля приближалась к Солнцу летом. Просто летом на наше полушарие падает больше света (в Южном полушарии, как известно, все наоборот). Это объясняется наклоном земной оси относительно плоскости ее вращения вокруг Солнца.
1. Поскольку Солнце находится на расстоянии 150 млн км от Земли, а зайчики пускают на значительно меньшие расстояния, поток света от Солнца можно считать параллельным. Размеры солнечного зайчика увеличиваются с возрастанием расстояния от зеркала из-за того, что отраженный свет слегка рассеивается от обеих сторон стеклянной пластинки зеркала – посеребренной и наружной. В результате отраженный (например, от круглого зеркала) луч имеет форму не цилиндра, а конуса. Чтобы отраженный свет не расходился, необходимо, чтобы отражение было идеальным и рассеяние отсутствовало. Это возможно в том случае, если шероховатости как зеркального слоя, так и внешней поверхности зеркала будут меньше длины волны падающего света (она в среднем равна примерно 0,5 мкм). Конечно, стекла обычных зеркал с такой точностью не шлифуют – в этом нет необходимости. (Следует отметить, что на больших расстояниях на увеличении размера отраженного пучка сказывается также волновая природа света.)
В увлекательной форме изложены оставшиеся за рамками школьных учебников сведения о химической науке, величайших открытиях ученых-химиков, загадочных фактах и уникальных химических экспериментах.Для школьников, студентов и учителей, а также для всех, кто желает открыть для себя незнакомую, полную тайн и парадоксов химию.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
Автор этой книги, доцент химического факультета МГУ, написал ее для всех любознательных людей. "Наука начинается с удивления", – сказал Аристотель. Прочитав сей труд, вы не раз удивитесь. А заодно узнаете, как работают в автомобиле подушки безопасности, из каких металлов делают монеты разных стран, какие бывают в химии рекорды, почему лекарство может оказаться ядом, как химики разоблачают подделки старинных картин, как журнальная шутка лишила победы "знатоков" в известной телевизионной игре "Что? Где? Когда?", а также многое другое.
Поскольку химия лежит в основе всего сущего, мы так или иначе сталкиваемся с ней каждый день. Мы слушаем рекомендации врачей, читаем инструкции к лекарствам, участвуем в дискуссиях о пользе или вреде продуктов питания, подбираем себе средства косметического ухода и т. д. И чем лучше мы ориентируемся в химической терминологии, тем увереннее чувствуем себя в современном мире.«Язык химии» – это справочник по этимологии химических названий, но справочник необычный. Им можно пользоваться как настоящим словарем, чтобы разобраться в происхождении и значении тех или иных терминов, в которых всегда так просто было запутаться.
Хотя в природе всегда существовали объекты с неравномерной и даже хаотичной структурой, ученые долгое время не могли описать их строение математическим языком. Понятие фракталов появилось несколько десятков лет назад. Именно тогда стало ясно, что облака, деревья, молнии, сталактиты и даже павлиний хвост можно структурировать с помощью фрактальной геометрии. Более того, мы сами в состоянии создавать фракталы! В результате последовательного возведения числа в квадрат появляется удивительное по красоте и сложности изображение, которое содержит в себе новый мир…
«Наука не сводится к сумме фактов, как здание не сводится к груде камней». (Анри Пуанкаре) Автор теоремы, сводившей с ума в течение века математиков всего мира, рассказывает о своем понимании науки и искусства. Как выглядит мир, с точки зрения математики? Как разрешить все проблемы человечества посредством простых исчислений? В чем заключается суть небесной механики? Обо всем этом читайте в книге!
Таблицу умножения перестроена, сделана новая картинка. Объём материала для запоминания сокращён примерно в 5 раз. Можно использовать самую сильную – зрительную память (в прежних картинках таблицы это невозможно). Ученики запоминали таблицу за один – полтора месяца. В ней всего 36 "домиков". Умножение и деление учаться одновременно. Книга обращена к детям, объяснение простое и понятное. Метод позволяет намного облегчить деление с остатком и сокращение дробей. Метод признан Министерством Просвещения России как полезная инновация (Муниципальное образование, инновации и эксперимент 2013/1)
Для этой книги Алекс Беллос собрал 125 головоломок, созданных за прошедших два тысячелетия, вместе с историями об их происхождении и влиянии. Он выбрал самые захватывающие, увлекательные и стимулирующие работу мысли задачи. Эти головоломки можно считать математическими только в самом широком смысле: их решение требует логического мышления, но не требует глубоких знаний математики. Все эти задачи происходят из Китая, средневековой Европы, викторианской Англии и современной Японии, а также из других времен и мест. Это книга для тех, кто интересуется математикой и логикой и любит разгадывать головоломки. На русском языке публикуется впервые.
В книге развита теория квантового оптоэлектронного генератора (ОЭГ). Предложена модель ОЭГ на базе полуклассических уравнений лазера. При анализе доказано, что главным источником шума в ОЭГ является спонтанный шум лазера, обусловленный квантовой природой. Приводятся схемы и экспериментальные результаты исследования малошумящего ОЭГ, предназначенного для применения в различных областях военно-космической сферы.
Тим Глинн-Джонс — автор этой необычной книги — знает о цифрах все. Вы убедитесь в этом, прочитав его занимательные истории «от нуля до бесконечности». С их помощью вы перестанете опасаться числа 13, разберетесь, какую страшную тайну хранит в себе число 666, узнаете, чем отличается американский миллиард от европейского и почему такие понятия как Время, Вселенная и Смерть, можно определить только через бесконечность.